JP7170966B2 - vehicle drive - Google Patents

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    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • B60W30/025Control of vehicle driving stability related to comfort of drivers or passengers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/19Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
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    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/16Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
    • F16H63/18Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism the final actuating mechanism comprising cams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
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    • F16H2003/0818Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts comprising means for power-shifting
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Description

本発明は、車両駆動装置に関し、特に、内燃機関を使用して車両を駆動する車両駆動装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle drive system, and more particularly to a vehicle drive system that uses an internal combustion engine to drive a vehicle.

特開2003-287088号公報(特許文献1)には、自動変速機が記載されている。この自動変速機は、ギヤ式の手動変速機をベースとして変速操作が自動化されたものであり、変速時における変速段のシフト操作とセレクト操作が、アクチュエータにより自動的に実行される。また、このような自動変速機においては、ドライバが所望のギヤ段を選択し、選択されたギヤ段への変速をアクチュエータが実行するマニュアルモードを設定することもできる。 Japanese Patent Laying-Open No. 2003-287088 (Patent Document 1) describes an automatic transmission. This automatic transmission is based on a gear-type manual transmission and has an automated shift operation, and the shift operation and select operation of the gear stage during gear shifting are automatically performed by an actuator. Further, in such an automatic transmission, it is possible to set a manual mode in which the driver selects a desired gear and the actuator shifts to the selected gear.

特開2003-287088号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-287088

しかしながら、特許文献1に記載されているような、ギヤ式の手動変速機をベースとして、変速操作が自動化された自動変速機では、変速時において伝達される駆動力が途切れることが避けられないという問題がある。即ち、車両が加速している状態で変速により駆動力が途切れると、一時的に加速度が低下し、乗員には「失速感」が与えられ、車両の乗り心地が悪化する。また、車両が減速し、内燃機関がブレーキとして作用している状態において変速が行われると、一時的に加速度が上昇し、乗員には「空走感」が与えられ、車両の乗り心地が悪化するという問題がある。 However, in an automatic transmission that automates gear shifting operations based on a gear-type manual transmission, such as that described in Patent Document 1, it is inevitable that the driving force transmitted during gear shifting is interrupted. There's a problem. That is, when the driving force is interrupted due to gear shifting while the vehicle is accelerating, the acceleration temporarily decreases, giving the occupant a "stall feeling" and degrading the ride comfort of the vehicle. In addition, when the vehicle decelerates and the internal combustion engine is acting as a brake, the acceleration momentarily increases when gear shifting is performed, giving the occupants a feeling of idling, which deteriorates the ride comfort of the vehicle. There is a problem that

従って、本発明は、有段変速機を使用した車両において、変速時に乗員に与える「失速感」や「空走感」を抑制し、乗り心地を改善することができる車両駆動装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vehicle drive system capable of suppressing the "feeling of stalling" and "feeling of idling" given to the occupant at the time of shifting in a vehicle using a stepped transmission, thereby improving the ride comfort. It is an object.

上述した課題を解決するために、本発明は、内燃機関を使用して車両を駆動する車両駆動装置であって、車両の主駆動輪を駆動するための駆動力を発生する内燃機関と、この内燃機関の出力軸に接続され、内燃機関の出力軸の回転数を変換して出力する有段変速機と、副駆動輪に駆動力を作用させ、又は有段変速機を介することなく主駆動輪に駆動力を作用させるように設けられたアシストモータと、このアシストモータが出力する駆動力を制御するモータ制御装置と、を有し、有段変速機は、低速側への変速時には伝達する駆動力が途切れるが、高速側への変速時には実質的に駆動力が途切れないシームレスシフト式のトランスミッションであり、モータ制御装置は、有段変速機による低速側への変速時において、アシストモータに駆動力を発生させ、変速時における駆動力の途切れを補完することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vehicle drive system that uses an internal combustion engine to drive a vehicle, comprising: an internal combustion engine that generates driving force for driving main drive wheels of the vehicle; A stepped transmission that is connected to the output shaft of an internal combustion engine and converts the rotation speed of the output shaft of the internal combustion engine and outputs it, and a main drive that applies driving force to the auxiliary drive wheels or does not go through the stepped transmission It has an assist motor provided to apply a driving force to the wheels and a motor control device for controlling the driving force output by the assist motor, and the stepped transmission transmits the driving force when shifting to the low speed side. Although the driving force is interrupted, it is a seamless shift type transmission that does not substantially interrupt the driving force when shifting to the high speed side. It is characterized by generating power and supplementing the interruption of driving force during gear shifting.

このように構成された本発明においては、内燃機関が、車両の主駆動輪を駆動する駆動力を発生すると共に、有段変速機は内燃機関の出力軸の回転数を変換して出力する。この有段変速機は、低速側への変速時には伝達する駆動力が途切れるが、高速側への変速時には実質的に駆動力が途切れないシームレスシフト式の変速機である。一方、アシストモータは、副駆動輪に駆動力を作用させ、又は有段変速機を介することなく主駆動輪に駆動力を作用させるように設けられており、モータ制御装置は、アシストモータの駆動力を制御する。また、モータ制御装置は、有段変速機による低速側への変速時において、アシストモータに駆動力を発生させ、変速時における駆動力の途切れを補完する。 In the present invention constructed as described above, the internal combustion engine generates a driving force for driving the main driving wheels of the vehicle, and the stepped transmission converts the rotation speed of the output shaft of the internal combustion engine and outputs the output. This stepped transmission is a seamless shift type transmission in which the driving force to be transmitted is interrupted when shifting to the low speed side, but substantially no driving force is interrupted when shifting to the high speed side. On the other hand, the assist motor is provided so as to apply a driving force to the sub-driving wheels or to apply a driving force to the main driving wheels without the stepped transmission. control power. In addition, the motor control device causes the assist motor to generate driving force when shifting to the low speed side by means of the stepped transmission, and compensates for interruption of the driving force during shifting.

このように構成された本発明によれば、モータ制御装置がアシストモータに駆動力を発生させ、変速時における駆動力の途切れを補完するので、乗員に与えられる「失速感」を抑制することができ、車両の乗り心地を良好にすることができる。ここで、変速時における駆動力の途切れが実質的に発生しない有段変速機として、デュアル・クラッチ・トランスミッション(DCT)が知られている。しかしながら、このDCTは、2組のトルク伝達系統を2つのクラッチで切り替える構造であるため、機構が複雑であると共に、重量が大きくなる。このため、変速機としてDCTを採用すると、その重量のために車両の運動性能(加速性能、旋回性能等)が低下すると共に、コストが高くなるという問題が発生する。 According to the present invention configured as described above, the motor control device causes the assist motor to generate a driving force to compensate for the discontinuity of the driving force at the time of shifting, thereby suppressing the "stall feeling" given to the occupant. It is possible to improve the ride comfort of the vehicle. Here, a dual clutch transmission (DCT) is known as a stepped transmission in which the driving force is not substantially interrupted during shifting. However, since this DCT has a structure in which two sets of torque transmission systems are switched by two clutches, the mechanism is complicated and the weight is large. For this reason, if a DCT is used as a transmission, the weight of the DCT reduces the dynamic performance (acceleration performance, cornering performance, etc.) of the vehicle and increases the cost.

また、変速時に駆動力が途切れる一般的な有段変速機と、モータとを組み合わせて使用することにより、変速時における駆動力の途切れを、モータの駆動力で補完することが考えられる。しかしながら、一般的な有段変速機において発生する駆動力の途切れをモータで補完するためには瞬間的に大きなトルクを発生することができる大出力モータが必要となり、モータの重量が大きくなると共に、コストが高くなるという問題が発生する。 Further, by using a motor in combination with a general stepped transmission in which the driving force is interrupted during gear shifting, it is conceivable to supplement the interruption of the driving force during gear shifting with the driving force of the motor. However, in order to supplement the discontinuity of driving force that occurs in a general stepped transmission with a motor, a high-output motor capable of generating a large momentary torque is required. A problem arises that the cost increases.

これに対し、特許第5707119号公報等に記載されているシームレスシフト式の有段変速機は、比較的軽量に構成することができると共に、変速時における駆動力の途切れを実質的に排除することができる。ここで、同公報等に記載のシームレスシフト式の有段変速機では、低速側への変速又は高速側への変速時における駆動力の途切れを実質的に排除することができる。しかしながら、低速側及び高速側両方の変速時における駆動力の途切れを排除することが可能なシームレスシフト式の変速機は、製作が非常に困難である。 On the other hand, the seamless shift type stepped transmission described in Japanese Patent No. 5707119 can be constructed relatively light and substantially eliminates the interruption of the driving force at the time of shifting. can be done. Here, in the seamless shift type stepped transmission described in the publication, etc., it is possible to substantially eliminate the interruption of the driving force at the time of shifting to the low speed side or to the high speed side. However, it is very difficult to manufacture a seamless shift type transmission capable of eliminating interruptions in driving force during both low-speed and high-speed shifting.

このような問題に直面した本件発明者は、車両の一般的な走行状態において、有段変速機を高速側に切り替える(シフトアップする)際に発生する駆動力の途切れを補完するには大きなトルクが必要となるが、低速側への切り替え(シフトダウン)は比較的小さな駆動力で補完可能であることを見出した。そこで本件発明者は、高速側への変速時において実質的に駆動力が途切れないシームレスシフト式の変速機と、低速側への変速時において駆動力の途切れを補完する比較的小型のアシストモータを組み合わせることを想到した。この結果、車両重量の大幅な増加による運動性能の低下や、大幅なコストアップを回避しながら、変速時における駆動力の途切れを抑制することにより、車両の乗り心地を良好にすることが可能になった。 Faced with such a problem, the inventors of the present invention have found that, in general running conditions of a vehicle, a torque that is large enough to compensate for the discontinuity of the driving force that occurs when switching the stepped transmission to the high speed side (shifting up). is required, but it has been found that switching to the low speed side (shift down) can be supplemented with a relatively small driving force. Therefore, the inventor of the present invention proposed a seamless shift type transmission that does not substantially interrupt the driving force when shifting to the high speed side, and a relatively small assist motor that supplements the interruption of the driving force when shifting to the low speed side. I thought of combining them. As a result, it is possible to improve the ride comfort of the vehicle by suppressing interruptions in driving force during gear shifting, while avoiding a significant increase in vehicle weight and cost. became.

本発明において、好ましくは、さらに、車両の車体に設けられ、主駆動輪に対する駆動力を発生する主駆動モータを有し、モータ制御装置は、主駆動モータ及びアシストモータが発生する駆動力を使用して車両を走行させる電動機走行モードを実行可能に構成され、モータ制御装置は、電動機走行モードにおいて、所定車速以上で車両を加速させる場合にのみアシストモータに駆動力を発生させる。 In the present invention, preferably, the vehicle body further includes a main drive motor that generates drive force for the main drive wheels, and the motor control device uses the drive force generated by the main drive motor and the assist motor. In the electric motor running mode, the motor control device causes the assist motor to generate driving force only when the vehicle is accelerated at a predetermined vehicle speed or higher.

このように構成された本発明によれば、主駆動輪に対する駆動力を発生する主駆動モータを備えているので、内燃機関の駆動力を使用しない電動機走行モードを実現することができる。この結果、内燃機関による車両の走行が規制されている区域においても車両を走行させることができる。また、所定車速以上で車両を加速させる場合にアシストモータが駆動力を発生させるので、小型の主駆動モータで電動機走行モードを実現することが可能になり、車両全体を軽量化することができる。 According to the present invention configured as described above, since the main drive motor that generates the drive force for the main drive wheels is provided, the electric motor drive mode that does not use the drive force of the internal combustion engine can be realized. As a result, the vehicle can be driven even in areas where vehicle driving by the internal combustion engine is restricted. In addition, since the assist motor generates driving force when the vehicle is accelerated at a predetermined speed or higher, the electric motor driving mode can be realized with a small-sized main driving motor, and the weight of the vehicle as a whole can be reduced.

本発明において、好ましくは、アシストモータは、主駆動輪又は副駆動輪に設けられたインホイールモータである。
このように構成された本発明によれば、アシストモータがインホイールモータであるため、発生した駆動力が直接車輪に伝達されるので、駆動力が途切れるタイミングで車両に瞬時に駆動力を付加することができる。このため、駆動力の途切れにより乗員に与えられる失速感を、より効果的に抑制することができる。
In the present invention, the assist motor is preferably an in-wheel motor provided on the main drive wheels or the sub drive wheels.
According to the present invention configured as described above, since the assist motor is an in-wheel motor, the generated driving force is directly transmitted to the wheels, so that the driving force is instantaneously added to the vehicle at the timing when the driving force is interrupted. be able to. Therefore, it is possible to more effectively suppress the sense of stall given to the occupant due to the interruption of the driving force.

本発明において、好ましくは、アシストモータは、その出力が変速されることなく、直接、副駆動輪を駆動するように設けられている。
このように構成された本発明によれば、アシストモータの出力が変速されることなく、直接、副駆動輪が駆動されるので、アシストモータの回転出力を変速するための機構を設ける必要がなく、車両を軽量化することができる。
In the present invention, preferably, the assist motor is provided so as to directly drive the auxiliary drive wheels without having its output changed.
According to the present invention configured as described above, the auxiliary drive wheels are directly driven without changing the speed of the output of the assist motor, so there is no need to provide a mechanism for changing the speed of the rotational output of the assist motor. , the vehicle can be made lighter.

本発明において、好ましくは、モータ制御装置は、内燃機関が発生する駆動力によって車両を走行させる内燃機関走行モードを実行可能に構成され、モータ制御装置は、内燃機関走行モードにおいては、主駆動モータによる駆動力を発生させない。 In the present invention, the motor control device is preferably configured to be capable of executing an internal combustion engine running mode in which the vehicle runs by driving force generated by the internal combustion engine, and the motor control device controls the main drive motor in the internal combustion engine running mode. Do not generate driving force by

このように構成された本発明によれば、内燃機関走行モードにおいては、主駆動モータによる駆動力が発生されないので、車両は内燃機関が発生する駆動力によって駆動され、運転者は内燃機関で走行する車両の運転フィーリングを十分に楽しむことができる。 According to the present invention configured as described above, in the internal combustion engine running mode, since no driving force is generated by the main drive motor, the vehicle is driven by the driving force generated by the internal combustion engine, and the driver runs with the internal combustion engine. You can fully enjoy the driving feeling of the vehicle.

本発明において、好ましくは、さらに、内燃機関が発生した駆動力を伝達するための動力伝達機構を有し、内燃機関は車両の前部に配置され、内燃機関が発生した駆動力は動力伝達機構によって主駆動輪である後輪に伝達される。 The present invention preferably further includes a power transmission mechanism for transmitting the driving force generated by the internal combustion engine, the internal combustion engine is arranged in the front part of the vehicle, and the driving force generated by the internal combustion engine is transmitted to the power transmission mechanism. is transmitted to the rear wheels, which are the main drive wheels.

このように構成された本発明によれば、車両の前部に配置された内燃機関が発生した駆動力が後輪に伝達され、後輪が駆動されるので、車両の運動性能を高めることができる。 According to the present invention configured as described above, the driving force generated by the internal combustion engine arranged in the front part of the vehicle is transmitted to the rear wheels, and the rear wheels are driven, so that the dynamic performance of the vehicle can be improved. can.

本発明の車両駆動装置によれば、有段変速機を使用した車両において、変速時に乗員に与える「失速感」や「空走感」を抑制し、乗り心地を改善することができる。 According to the vehicle drive system of the present invention, in a vehicle using a stepped transmission, it is possible to suppress the "stall feeling" and "idle running feeling" given to the occupant at the time of shifting, and improve the ride comfort.

本発明の第1実施形態による車両駆動装置を搭載した車両のレイアウト図である。1 is a layout diagram of a vehicle equipped with a vehicle drive system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態による車両駆動装置の電源構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a power supply configuration of a vehicle drive system according to a first embodiment of the invention; FIG. 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において、キャパシタに電力が回生された場合における電圧の変化の一例を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of voltage change when electric power is regenerated in a capacitor in the vehicle drive system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において使用されている各モータの出力と車速の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the output of each motor and the vehicle speed used in the vehicle drive system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において使用されている副駆動モータの構造を模式的に示す断面図である。2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a sub-drive motor used in the vehicle drive system according to the first embodiment of the invention; FIG. 本発明の第1実施形態の車両駆動装置に備えられているトランスミッションの作動原理を模式的に説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for schematically explaining the principle of operation of the transmission provided in the vehicle drive system of the first embodiment of the invention; 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において、制御装置により実行される電動機走行モード及び内燃機関走行モードの動作の一例を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing an example of operations in an electric motor running mode and an internal combustion engine running mode executed by the control device in the vehicle drive system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において、トランスミッションをシフトアップした場合における車両の加速度を模式的に示したグラフである。4 is a graph schematically showing the acceleration of the vehicle when the transmission is shifted up in the vehicle drive system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において、トランスミッションをシフトダウンした場合における車両の加速度を模式的に示したグラフである。4 is a graph schematically showing the acceleration of the vehicle when the transmission is downshifted in the vehicle drive system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において、トランスミッションをシフトダウンした場合における車両の加速度を模式的に示したグラフである。4 is a graph schematically showing the acceleration of the vehicle when the transmission is downshifted in the vehicle drive system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態による車両駆動装置を搭載した車両のレイアウト図である。FIG. 7 is a layout diagram of a vehicle equipped with a vehicle drive system according to a second embodiment of the present invention;

次に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態による車両駆動装置を搭載した車両のレイアウト図である。
Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a layout diagram of a vehicle equipped with a vehicle drive system according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、本発明の第1実施形態による車両駆動装置を搭載した車両1は、運転席よりも前方の、車両の前部に内燃機関であるエンジン12が搭載され、主駆動輪である左右1対の後輪2aを駆動する所謂FR(Front engine, Rear drive)車である。また、後述するように、後輪2aは主駆動電動機である主駆動モータによっても駆動され、副駆動輪である左右1対の前輪2bは、副駆動電動機である副駆動モータによって駆動される。 As shown in FIG. 1, a vehicle 1 equipped with a vehicle drive system according to the first embodiment of the present invention has an engine 12, which is an internal combustion engine, mounted in front of the driver's seat and in front of the vehicle. This is a so-called FR (Front engine, Rear drive) vehicle that drives a pair of left and right rear wheels 2a. As will be described later, the rear wheels 2a are also driven by a main drive motor, and the pair of left and right front wheels 2b, which are sub-drive motors, are driven by a sub-drive motor.

車両1に搭載された本発明の実施形態による車両駆動装置10は、後輪2aを駆動するエンジン12と、後輪2aに駆動力を伝達する動力伝達機構14と、後輪2aを駆動する主駆動モータ16と、蓄電器であるバッテリ18と、前輪2bを駆動するアシストモータである副駆動モータ20と、キャパシタ22と、モータ制御装置である制御装置24と、を有する。 A vehicle drive system 10 according to an embodiment of the present invention mounted on a vehicle 1 includes an engine 12 that drives rear wheels 2a, a power transmission mechanism 14 that transmits driving force to the rear wheels 2a, and a main body that drives the rear wheels 2a. It has a drive motor 16, a battery 18 that is a capacitor, a sub-drive motor 20 that is an assist motor that drives the front wheels 2b, a capacitor 22, and a control device 24 that is a motor control device.

エンジン12は、車両1の主駆動輪である後輪2aに対する駆動力を発生するための内燃機関である。本実施形態においては、エンジン12として直列4気筒エンジンが採用されており、車両1の前部に配置されたエンジン12が動力伝達機構14を介して後輪2aを駆動するようになっている。 The engine 12 is an internal combustion engine for generating driving force for the rear wheels 2a, which are the main driving wheels of the vehicle 1. As shown in FIG. In this embodiment, an in-line four-cylinder engine is employed as the engine 12, and the engine 12 arranged at the front of the vehicle 1 drives the rear wheels 2a through the power transmission mechanism 14. As shown in FIG.

動力伝達機構14は、エンジン12が発生した駆動力を主駆動輪である後輪2aに伝達するように構成されている。動力伝達機構14は、エンジン12に接続されたプロペラシャフト14a、クラッチ14b、及び有段変速機であるトランスミッション15を備えている。プロペラシャフト14aは、車両1の前部に配置されたエンジン12から、プロペラシャフトトンネル(図示せず)の中を車両1の後方へ向けて延びている。プロペラシャフト14aの後端は、クラッチ14bを介してトランスミッション15に接続されている。トランスミッション15の出力軸は後輪2aの車軸(図示せず)に接続され、後輪2aを駆動する。 The power transmission mechanism 14 is configured to transmit the driving force generated by the engine 12 to the rear wheels 2a, which are the main drive wheels. The power transmission mechanism 14 includes a propeller shaft 14a connected to the engine 12, a clutch 14b, and a transmission 15 that is a stepped transmission. The propeller shaft 14 a extends rearward of the vehicle 1 through a propeller shaft tunnel (not shown) from the engine 12 arranged at the front of the vehicle 1 . A rear end of the propeller shaft 14a is connected to a transmission 15 via a clutch 14b. An output shaft of the transmission 15 is connected to an axle (not shown) of the rear wheel 2a to drive the rear wheel 2a.

なお、本実施形態においては、トランスミッション15として、低速側への変速時には伝達する駆動力が途切れるが、高速側への変速時には実質的に駆動力が途切れないシームレスシフト式の変速機が採用されている。また、本実施形態において、トランスミッション15は、所謂トランスアクスル配置である。これにより、エンジン12の直後の位置に外径の大きな変速機の本体が存在しなくなるので、フロアトンネル(プロペラシャフトトンネル)の幅を小さくすることができ、乗員の中央側足元空間を確保して乗員に真正面に正対した左右対称な下半身姿勢をとらせることが可能となる。更に、この乗員の姿勢を確保しつつ主駆動モータ16の外径や、長さを出力に応じた十分な大きさにすることが容易になる。トランスミッション15の詳細については後述する。 In this embodiment, as the transmission 15, a seamless shift type transmission is employed in which the driving force to be transmitted is interrupted when shifting to the low speed side, but substantially the driving force is not interrupted when shifting to the high speed side. there is Further, in the present embodiment, the transmission 15 has a so-called transaxle arrangement. As a result, the main body of the transmission with a large outer diameter does not exist immediately after the engine 12, so the width of the floor tunnel (propeller shaft tunnel) can be reduced, and the passenger's central side foot space can be secured. It is possible to make the occupant take a bilaterally symmetric lower body posture facing the front. Furthermore, it becomes easy to make the outer diameter and length of the main drive motor 16 large enough according to the output while ensuring the posture of the passenger. Details of the transmission 15 will be described later.

主駆動モータ16は、主駆動輪に対する駆動力を発生するための電動機であり、エンジン12の後ろ側に、エンジン12に隣接して配置されている。また、主駆動モータ16に隣接してインバータ(INV)16aが配置されており、このインバータ16aにより、バッテリ18からの電流が交流に変換されて主駆動モータ16に供給される。さらに、主駆動モータ16はエンジン12と直列に接続されており、主駆動モータ16が発生した駆動力も動力伝達機構14を介して後輪2aに伝達される。或いは、主駆動モータ16を動力伝達機構14の途中に接続し、動力伝達機構14の一部を介して駆動力が後輪2aに伝達されるように本発明を構成することもできる。また、本実施形態においては、主駆動モータ16として、48Vで駆動される25kWの永久磁石電動機(永久磁石同期電動機)が採用されている。 The main drive motor 16 is an electric motor for generating driving force for the main drive wheels, and is arranged adjacent to the engine 12 on the rear side of the engine 12 . An inverter (INV) 16 a is arranged adjacent to the main drive motor 16 , and this inverter 16 a converts the current from the battery 18 into alternating current and supplies it to the main drive motor 16 . Further, the main drive motor 16 is connected in series with the engine 12, and the driving force generated by the main drive motor 16 is also transmitted to the rear wheels 2a via the power transmission mechanism 14. Alternatively, the present invention can be constructed such that the main drive motor 16 is connected to the middle of the power transmission mechanism 14 and the driving force is transmitted to the rear wheels 2a through a part of the power transmission mechanism 14. In this embodiment, a 25 kW permanent magnet motor (permanent magnet synchronous motor) driven at 48 V is employed as the main drive motor 16 .

バッテリ18は、主として主駆動モータ16を作動させる電力を蓄積するための蓄電器である。また、本実施形態においてバッテリ18は、プロペラシャフトトンネル(図示せず)の中に収容されている。さらに、本実施形態においては、バッテリ18として、48V、3.5kWhのリチウムイオンバッテリ(LIB)が使用されている。
なお、上記のように、本実施形態においてはトランスアクスル配置が採用されているため、これにより生じたフロアトンネル(プロペラシャフトトンネル)前方の空間に向けて、バッテリ18を収容する容積を拡大することができる。これにより、フロアトンネルの幅を大きくして乗員の中央側空間を狭めることなく、バッテリ18容量の確保、拡大が可能になる。
Battery 18 is primarily a reservoir for storing power to operate main drive motor 16 . Also, in this embodiment, the battery 18 is housed in a propeller shaft tunnel (not shown). Furthermore, in this embodiment, a 48 V, 3.5 kWh lithium ion battery (LIB) is used as the battery 18 .
As described above, since the transaxle arrangement is adopted in the present embodiment, the space in front of the floor tunnel (propeller shaft tunnel) created by this arrangement must be expanded to accommodate the battery 18. can be done. As a result, the capacity of the battery 18 can be secured and expanded without narrowing the space on the central side of the occupant by increasing the width of the floor tunnel.

副駆動モータ20は、副駆動輪である前輪2bに対する駆動力を発生するように、車両1のバネ下に、前輪2b各輪に設けられている。本実施形態においては、前輪2b各輪はダブルウイッシュボーンタイプのサスペンションで支持され、アッパアーム、ロアアーム、スプリング、及びショックアブソーバ(以上、図示せず)により懸架されている。また、副駆動モータ20はインホイールモータであり、前輪2b各輪のホイール内に夫々収容されている。従って、副駆動モータ20は、車両1の所謂「バネ下」に設けられて前輪2bを夫々駆動するように構成されている。また、図1に示すように、各副駆動モータ20には、キャパシタ(CAP)22からの電流が、各インバータ20aにより夫々交流に変換されて供給される。さらに、本実施形態においては、副駆動モータ20には減速機が設けられておらず、副駆動モータ20の駆動力は前輪2bに直接伝えられる。また、本実施形態においては、各副駆動モータ20として、17kWの誘導電動機が夫々採用されている。 The sub-driving motor 20 is provided for each front wheel 2b under the spring of the vehicle 1 so as to generate a driving force for the front wheel 2b, which is a sub-driving wheel. In this embodiment, each wheel of the front wheels 2b is supported by a double wishbone type suspension, and suspended by an upper arm, a lower arm, a spring, and a shock absorber (not shown). The sub-drive motors 20 are in-wheel motors and housed in the wheels of the front wheels 2b. Therefore, the sub-drive motors 20 are arranged so-called "unsprung" of the vehicle 1 to drive the front wheels 2b respectively. Further, as shown in FIG. 1, each auxiliary drive motor 20 is supplied with a current from a capacitor (CAP) 22 which is converted into an alternating current by each inverter 20a. Furthermore, in this embodiment, the sub-driving motor 20 is not provided with a reduction gear, and the driving force of the sub-driving motor 20 is directly transmitted to the front wheels 2b. Further, in this embodiment, a 17 kW induction motor is employed as each sub-driving motor 20 .

キャパシタ(CAP)22は、副駆動モータ20によって回生された電力を蓄積するように設けられている。また、キャパシタ22はエンジン12の直前に配置されると共に、車両1の前輪2b各輪に設けられた副駆動モータ20に電力を供給する。さらに、キャパシタ22は、バッテリ18よりも高い電圧で電荷を蓄積するように構成されると共に、副駆動輪である左右の前輪2bの間の領域内に配置される。主としてキャパシタ22に蓄積された電力により駆動される副駆動モータ20は、主駆動モータ16よりも高い電圧で駆動される。 A capacitor (CAP) 22 is provided to store power regenerated by the sub-drive motor 20 . Also, the capacitor 22 is arranged immediately before the engine 12 and supplies electric power to the auxiliary drive motors 20 provided for the front wheels 2 b of the vehicle 1 . Furthermore, the capacitor 22 is configured to accumulate electric charge with a voltage higher than that of the battery 18, and is arranged in a region between the left and right front wheels 2b, which are auxiliary drive wheels. The sub-drive motor 20 driven primarily by the power stored in the capacitor 22 is driven at a voltage higher than that of the main drive motor 16 .

制御装置24は、エンジン12、主駆動モータ16、及び副駆動モータ20を制御して、電動機走行モード及び内燃機関走行モードを実行するように構成されている。また、制御装置24は、トランスミッション15を制御してギヤ段を変更すると共に、副駆動モータ20を制御して変速に伴う駆動力の途切れを補完するように構成されている。具体的には、制御装置24は、マイクロプロセッサ、メモリ、インタフェイス回路、及びこれらを作動させるプログラム(以上、図示せず)等によって構成することができる。制御装置24による制御の詳細は後述する。 The control device 24 is configured to control the engine 12, the main drive motor 16, and the sub-drive motor 20 to execute the electric motor drive mode and the internal combustion engine drive mode. In addition, the control device 24 is configured to control the transmission 15 to change the gear stage, and to control the sub-drive motor 20 to compensate for interruptions in the driving force associated with gear shifting. Specifically, the control device 24 can be composed of a microprocessor, a memory, an interface circuit, and a program (not shown) for operating them. The details of the control by the control device 24 will be described later.

また、図1に示すように、キャパシタ22の近傍には、電圧変換器である高圧DC/DCコンバータ26a及び低圧DC/DCコンバータ26bが夫々配置されている。これらの高圧DC/DCコンバータ26a、低圧DC/DCコンバータ26b、キャパシタ22、及び2つのインバータ20aはユニット化され、統合ユニットを構成している。 Also, as shown in FIG. 1, a high-voltage DC/DC converter 26a and a low-voltage DC/DC converter 26b, which are voltage converters, are arranged near the capacitor 22, respectively. These high-voltage DC/DC converter 26a, low-voltage DC/DC converter 26b, capacitor 22, and two inverters 20a are unitized to form an integrated unit.

次に、図2乃至図4を参照して、本発明の第1実施形態による車両駆動装置10の電源構成、及び各モータによる車両1の駆動を説明する。
図2は、本発明の第1実施形態による車両駆動装置10の電源構成を示すブロック図である。図3は、本実施形態の車両駆動装置10において、キャパシタ22に電力が回生された場合における電圧の変化の一例を模式的に示す図である。図4は、本実施形態の車両駆動装置10において使用されている各モータの出力と車速の関係を示す図である。
Next, the power source configuration of the vehicle drive system 10 according to the first embodiment of the present invention and the driving of the vehicle 1 by each motor will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the power supply configuration of the vehicle drive system 10 according to the first embodiment of the invention. FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of voltage changes when electric power is regenerated in the capacitor 22 in the vehicle drive device 10 of the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output of each motor used in the vehicle drive system 10 of this embodiment and the vehicle speed.

まず、本発明の実施形態による車両駆動装置10の電源構成を説明する。図2に示すように、車両駆動装置10に備えられているバッテリ18とキャパシタ22は直列に接続されている。主駆動モータ16はバッテリ18の基準出力電圧である約48Vで駆動され、副駆動モータ20はバッテリ18の出力電圧とキャパシタ22の端子間電圧を合算した電圧で駆動され、48Vよりも高い最大120Vの電圧で駆動される。このため、副駆動モータ20は、常にキャパシタ22を介して供給された電力によって駆動される。 First, the power supply configuration of the vehicle drive system 10 according to the embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 2, the battery 18 and the capacitor 22 provided in the vehicle drive system 10 are connected in series. The main drive motor 16 is driven by about 48V, which is the reference output voltage of the battery 18, and the subdrive motor 20 is driven by the sum of the output voltage of the battery 18 and the voltage across the terminals of the capacitor 22. is driven by a voltage of Therefore, the sub-drive motor 20 is always driven by power supplied via the capacitor 22 .

また、主駆動モータ16にはインバータ16aが取り付けられており、バッテリ18の出力を交流に変換した上で永久磁石電動機である主駆動モータ16が駆動される。同様に、各副駆動モータ20にはインバータ20aが夫々取り付けられており、バッテリ18及びキャパシタ22の出力を交流に変換した上で誘導電動機である副駆動モータ20が駆動される。なお、副駆動モータ20は、主駆動モータ16よりも高い電圧で駆動されるため、副駆動モータ20に電力を供給するハーネス(図示せず)には高い絶縁性が要求される。しかしながら、各副駆動モータ20に近接してキャパシタ22が配置されているため、ハーネスの絶縁性を高くすることによる重量の増加を最小限に抑えることができる。 An inverter 16a is attached to the main drive motor 16, and after converting the output of the battery 18 into an alternating current, the main drive motor 16, which is a permanent magnet motor, is driven. Similarly, an inverter 20a is attached to each sub-drive motor 20, and the sub-drive motor 20, which is an induction motor, is driven after converting the output of the battery 18 and the capacitor 22 into alternating current. Since the sub-drive motor 20 is driven at a voltage higher than that of the main drive motor 16, a harness (not shown) that supplies power to the sub-drive motor 20 is required to have high insulation. However, since the capacitors 22 are arranged close to each sub-drive motor 20, it is possible to minimize the increase in weight due to the high insulation of the harness.

さらに、車両1の減速時等には、主駆動モータ16及び各副駆動モータ20は発電機として機能し、車両1の運動エネルギーを回生して電力を生成する。主駆動モータ16によって回生された電力はバッテリ18に蓄積され、各副駆動モータ20によって回生された電力は主としてキャパシタ22に蓄積される。 Further, when the vehicle 1 decelerates or the like, the main drive motor 16 and the sub-drive motors 20 function as generators to regenerate the kinetic energy of the vehicle 1 to generate electric power. Electric power regenerated by the main drive motor 16 is stored in the battery 18 , and electric power regenerated by each sub-drive motor 20 is mainly stored in the capacitor 22 .

また、バッテリ18とキャパシタ22の間には電圧変換器である高圧DC/DCコンバータ26aが接続されており、この高圧DC/DCコンバータ26aはキャパシタ22に蓄積された電荷が不足しているとき(キャパシタ22の端子間電圧が低下したとき)、バッテリ18の電圧を昇圧してキャパシタ22に充電する。一方、各副駆動モータ20によるエネルギーの回生により、キャパシタ22の端子間電圧が所定電圧以上に上昇した場合には、キャパシタ22に蓄積された電荷を降圧してバッテリ18に印加し、バッテリ18の充電を行う。即ち、副駆動モータ20によって回生された電力はキャパシタ22に蓄積された後、蓄積された電荷の一部が、高圧DC/DCコンバータ26aを介してバッテリ18に充電される A high-voltage DC/DC converter 26a, which is a voltage converter, is connected between the battery 18 and the capacitor 22, and the high-voltage DC/DC converter 26a operates when the charge accumulated in the capacitor 22 is insufficient ( When the voltage across the terminals of the capacitor 22 drops), the voltage of the battery 18 is boosted and the capacitor 22 is charged. On the other hand, when the voltage across the terminals of the capacitor 22 rises above a predetermined voltage due to the regeneration of energy by each sub-drive motor 20, the charge accumulated in the capacitor 22 is stepped down and applied to the battery 18. charge the battery. That is, after the electric power regenerated by the sub-drive motor 20 is stored in the capacitor 22, part of the stored charge is charged to the battery 18 via the high-voltage DC/DC converter 26a.

さらに、バッテリ18と車両1の12V電装品の間には、低圧DC/DCコンバータ26bが接続されている。車両駆動装置10の制御装置24や、車両1の電装品の多くは12Vの電圧で作動するので、バッテリ18に蓄積された電荷を低圧DC/DCコンバータ26bにより12Vに降圧して、これらの機器に供給する。 Furthermore, a low-voltage DC/DC converter 26b is connected between the battery 18 and the 12V electrical equipment of the vehicle 1 . Since the control device 24 of the vehicle driving device 10 and many of the electrical components of the vehicle 1 operate at a voltage of 12 V, the charge accumulated in the battery 18 is stepped down to 12 V by the low-voltage DC/DC converter 26b, and these devices are operated. supply to

次に、図3を参照して、キャパシタ22に対する充電及び放電を説明する。
図3に示すように、キャパシタ22の電圧は、バッテリ18によるベース電圧と、キャパシタ22自体の端子間電圧の合計となる。車両1の減速時等には、各副駆動モータ20により電力の回生が行われ、回生された電力はキャパシタ22に充電される。キャパシタ22への充電が行われると比較的急激に端子間電圧が上昇する。充電によりキャパシタ22の電圧が所定電圧以上に上昇すると、高圧DC/DCコンバータ26aによりキャパシタ22の電圧が降圧され、バッテリ18への充電が行われる。図3に示すように、このキャパシタ22からバッテリ18への充電は、キャパシタ22への充電よりも比較的緩やかに行われ、キャパシタ22の電圧は適正電圧まで比較的緩やかに低下される。
Next, referring to FIG. 3, charging and discharging of capacitor 22 will be described.
As shown in FIG. 3, the voltage across capacitor 22 is the sum of the base voltage from battery 18 and the voltage across capacitor 22 itself. During deceleration of the vehicle 1 , electric power is regenerated by each auxiliary drive motor 20 and the regenerated electric power is charged in the capacitor 22 . When the capacitor 22 is charged, the terminal voltage rises relatively rapidly. When the voltage of capacitor 22 rises above a predetermined voltage due to charging, the voltage of capacitor 22 is lowered by high-voltage DC/DC converter 26a, and battery 18 is charged. As shown in FIG. 3, the charging of the battery 18 from the capacitor 22 is performed relatively slowly than the charging of the capacitor 22, and the voltage of the capacitor 22 is relatively slowly lowered to the proper voltage.

即ち、各副駆動モータ20により回生された電力は一時的にキャパシタ22に蓄積され、その後、バッテリ18へ緩やかに充電される。なお、回生が行われる期間によっては、各副駆動モータ20による電力の回生と、キャパシタ22からバッテリ18への充電がオーバーラップして行われる場合もある。
一方、主駆動モータ16によって回生された電力は、バッテリ18に直接充電される。
That is, the electric power regenerated by each sub-drive motor 20 is temporarily stored in the capacitor 22, and then slowly charged to the battery 18. FIG. Depending on the period during which the regeneration is performed, the regeneration of electric power by each sub-drive motor 20 and the charging of the battery 18 from the capacitor 22 may overlap.
On the other hand, the power regenerated by the main drive motor 16 is directly charged to the battery 18 .

次に、図4を参照して、本発明の実施形態による車両駆動装置10における車速と各モータの出力の関係を説明する。図4は、本実施形態の車両駆動装置10において、車両1の速度と、各速度における各モータの出力の関係を示すグラフである。図4において、主駆動モータ16の出力を破線で示し、1つの副駆動モータ20の出力を一点鎖線で、2つの副駆動モータ20の出力の合計を二点鎖線で、全てのモータの出力の合計を実線で示している。 Next, the relationship between the vehicle speed and the output of each motor in the vehicle drive system 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the speed of the vehicle 1 and the output of each motor at each speed in the vehicle drive system 10 of this embodiment. In FIG. 4, the output of the main drive motor 16 is indicated by a dashed line, the output of one sub-drive motor 20 is indicated by a dashed line, the total output of the two sub-drive motors 20 is indicated by a two-dot chain line, and the output of all motors. The total is indicated by a solid line.

本実施形態においては主駆動モータ16には永久磁石電動機が採用されているため、図4に破線で示すように、モータ回転数が低い低車速域で主駆動モータ16の出力が大きく、車速が速くなるにつれて出力可能なモータ出力が減少する。即ち、本実施形態において、主駆動モータ16は、約48Vで駆動され、1000rpm程度まで最大トルクである約200Nmのトルクを出力し、約1000rpm以上で回転数の増加と共にトルクが低下する。また、本実施形態において、主駆動モータ16は、最低速域において約20kW程度の連続出力が得られ、最大出力約25kWが得られるように構成されている。 In this embodiment, a permanent magnet motor is used for the main drive motor 16. Therefore, as shown by the dashed line in FIG. As the speed increases, the motor output that can be output decreases. That is, in the present embodiment, the main drive motor 16 is driven at about 48 V and outputs a maximum torque of about 200 Nm up to about 1000 rpm, and the torque decreases as the rotation speed increases above about 1000 rpm. Further, in this embodiment, the main drive motor 16 is configured to obtain a continuous output of about 20 kW in the lowest speed range and a maximum output of about 25 kW.

これに対して、副駆動モータ20には誘導電動機が採用されているため、図4に一点鎖線及び二点鎖線で示すように、低い低車速域では副駆動モータ20の出力は極めて小さく、車速が速くなるにつれて出力が増大し、車速約130km/h付近で最大出力が得られた後、モータ出力は減少する。本実施形態において、副駆動モータ20は、約120Vで駆動され、車速約130km/h付近で1台当たり約17kW、2台合計で約34kWの出力が得られるように構成されている。即ち、本実施形態において、副駆動モータ20は、約600乃至800rpmでトルクカーブがピークをもち、最大トルク約200Nmが得られる。 On the other hand, since the sub-drive motor 20 employs an induction motor, the output of the sub-drive motor 20 is extremely small in the low vehicle speed range, as indicated by the one-dot chain line and the two-dot chain line in FIG. As the speed increases, the output increases, and after the maximum output is obtained at a vehicle speed of about 130 km/h, the motor output decreases. In this embodiment, the sub-drive motor 20 is driven at about 120 V and is configured to obtain an output of about 17 kW per unit and a total output of about 34 kW at a vehicle speed of about 130 km/h. That is, in this embodiment, the auxiliary drive motor 20 has a peak torque curve at about 600 to 800 rpm, and a maximum torque of about 200 Nm is obtained.

図4の実線には、これら主駆動モータ16及び2台の副駆動モータ20の出力の合計が示されている。このグラフから明らかなように、本実施形態においては、車速約130km/h付近で最大出力約53kWが得られており、この車速における、この最大出力でWLTP試験において要求される走行条件を満足することができる。なお、図4の実線では、低車速域においても2台の副駆動モータ20の出力値が合算されているが、後述するように、実際には低車速域では各副駆動モータ20が駆動されることはない。即ち、発進時及び低車速域においては主駆動モータ16のみで車両が駆動され、高車速域で大出力が必要とされたとき(高車速域で車両1を加速させるとき等)のみ2台の副駆動モータ20が出力を発生する。このように、高回転領域で大きな出力を発生することができる誘導電動機(副駆動モータ20)を、高速域のみで使用することにより、車両重量の増加を低く抑えながら必要なとき(所定速度以上での加速時等)に十分な出力を得ることができる。 A solid line in FIG. 4 indicates the total output of the main drive motor 16 and the two sub-drive motors 20 . As is clear from this graph, in this embodiment, a maximum output of about 53 kW is obtained at a vehicle speed of about 130 km/h, and this maximum output at this vehicle speed satisfies the driving conditions required in the WLTP test. be able to. In the solid line in FIG. 4, the output values of the two sub-driving motors 20 are added even in the low vehicle speed range. never That is, the vehicle is driven only by the main drive motor 16 when starting and in a low vehicle speed range, and only when a large output is required in a high vehicle speed range (such as when accelerating the vehicle 1 in a high vehicle speed range). A secondary drive motor 20 generates an output. In this way, by using the induction motor (sub-drive motor 20) capable of generating a large output in the high rotation region only in the high speed region, the increase in vehicle weight can be suppressed when necessary (at a predetermined speed or higher). (e.g., when accelerating at high speed).

次に、図5を参照して、本発明の実施形態の車両駆動装置10に採用されている副駆動モータ20の構成を説明する。図5は、副駆動モータ20の構造を模式的に示す断面図である。
図5に示すように、副駆動モータ20は、ステータ28と、このステータの周囲で回転するロータ30から構成されたアウターロータタイプの誘導電動機である。
Next, referring to FIG. 5, the configuration of the auxiliary drive motor 20 employed in the vehicle drive system 10 of the embodiment of the invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the sub-drive motor 20. As shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the sub-drive motor 20 is an outer rotor type induction motor composed of a stator 28 and a rotor 30 rotating around the stator.

ステータ28は、概ね円板状のステータベース28aと、このステータベース28aの中心から延びるステータシャフト28bと、このステータシャフト28bの周囲に取り付けられたステータコイル28cと、を有する。また、ステータコイル28cは電気絶縁液室32に収納されており、この中に満たされた電気絶縁液32aに浸漬され、これにより沸騰冷却される。 The stator 28 has a generally disc-shaped stator base 28a, a stator shaft 28b extending from the center of the stator base 28a, and a stator coil 28c attached around the stator shaft 28b. The stator coil 28c is housed in an electrical insulating liquid chamber 32, and is immersed in an electrical insulating liquid 32a filled therein, thereby boiling and cooling.

ロータ30は、ステータ28の周囲を取り囲むように概ね円筒状に構成されており、一端が閉塞された概ね円筒形に構成されたロータ本体30aと、ロータ本体30aの内周壁面に配置されたロータコイル30bと、を有する。ロータコイル30bは、ステータコイル28cが生成する回転磁界により誘導電流が発生するように、ステータコイル28cに対向するように配置されている。また、ロータ30は、ステータ28の周囲で円滑に回転するように、ステータシャフト28bの先端に取り付けられたベアリング34によって支持されている。 The rotor 30 is configured in a generally cylindrical shape so as to surround the stator 28, and includes a rotor body 30a configured in a generally cylindrical shape with one end closed, and a rotor disposed on the inner peripheral wall surface of the rotor body 30a. and a coil 30b. The rotor coil 30b is arranged to face the stator coil 28c so that an induced current is generated by the rotating magnetic field generated by the stator coil 28c. Also, the rotor 30 is supported by a bearing 34 attached to the tip of the stator shaft 28b so as to rotate smoothly around the stator 28. As shown in FIG.

ステータベース28aは、車両1の前輪を懸架するアッパアーム及びロアアーム(図示せず)によって支持されている。一方、ロータ本体30aは、前輪2bのホイール(図示せず)に直接固定されている。ステータコイル28cには、インバータ20aによって交流に変換された交流電流が流され、回転磁界が生成される。この回転磁界によりロータコイル30bに誘導電流が流れ、ロータ本体30aを回転させる駆動力が発生する。このように、各副駆動モータ20による生成された駆動力は、直接、各前輪2bのホイール(図示せず)を回転駆動する。 The stator base 28 a is supported by an upper arm and a lower arm (not shown) that suspend the front wheels of the vehicle 1 . On the other hand, the rotor body 30a is directly fixed to a wheel (not shown) of the front wheel 2b. The alternating current converted to alternating current by the inverter 20a is supplied to the stator coil 28c to generate a rotating magnetic field. This rotating magnetic field causes an induced current to flow in the rotor coil 30b, generating a driving force for rotating the rotor body 30a. Thus, the driving force generated by each sub-driving motor 20 directly drives the wheel (not shown) of each front wheel 2b to rotate.

次に、図6を参照して、トランスミッション15の構成を説明する。
図6は、本発明の第1実施形態の車両駆動装置10に備えられている有段変速機であるトランスミッション15の作動原理を模式的に説明するための断面図である。なお、本実施形態においては、車両駆動装置10に採用されているトランスミッション15は6速の有段変速機であるが、ここでは簡単のため、或る低速ギヤからその上段の高速ギヤへの切り替え機構及び作用について例示的に説明する。また、低速側から高速側への変速は何れの段間においても同様の構成により実現することができる。
Next, the configuration of the transmission 15 will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view for schematically explaining the operating principle of the transmission 15, which is a stepped transmission provided in the vehicle drive system 10 of the first embodiment of the invention. In this embodiment, the transmission 15 employed in the vehicle drive system 10 is a 6-speed stepped transmission. The mechanism and action will be exemplified. In addition, shifting from the low speed side to the high speed side can be realized by the same configuration between any gears.

図6に示すように、トランスミッション15は、エンジン12の出力軸に接続されるメインシャフト36と、トランスミッション15の出力シャフトであるカウンターシャフト38と、低速側ギヤ40(例えば、1速ギヤ)と、低速側ギヤ40よりもギヤ比が小さい高速側ギヤ42(例えば、2速ギヤ)と、を有する。さらに、トランスミッション15は、メインシャフト36に設けられた低速側の噛合いクラッチ44と、高速側の噛合いクラッチ46と、噛合いクラッチ44を操作するためのシフト・フォーク48と、噛合いクラッチ46を操作するためのシフト・フォーク50と、を有する。 As shown in FIG. 6, the transmission 15 includes a main shaft 36 connected to the output shaft of the engine 12, a counter shaft 38 that is the output shaft of the transmission 15, a low speed side gear 40 (for example, 1st gear), and a high-speed gear 42 (for example, a second gear) having a gear ratio smaller than that of the low-speed gear 40 . Further, the transmission 15 includes a low-speed side dog clutch 44 provided on the main shaft 36, a high-speed side dog clutch 46, a shift fork 48 for operating the dog clutch 44, and a dog clutch 46. and a shift fork 50 for operating the .

メインシャフト36は、トランスミッション15の入力軸であり、ミッションケース(図示せず)に対して回転可能に支持され、エンジン12の出力軸に接続されている。なお、本実施形態においては、メインシャフト36は、プロペラシャフト14aを介してエンジン12の出力軸に接続されているが、エンジン12の出力軸とメインシャフト36は直結されていても良い。 The main shaft 36 is an input shaft of the transmission 15 , is rotatably supported by a transmission case (not shown), and is connected to an output shaft of the engine 12 . In this embodiment, the main shaft 36 is connected to the output shaft of the engine 12 via the propeller shaft 14a, but the output shaft of the engine 12 and the main shaft 36 may be directly connected.

カウンターシャフト38は、トランスミッション15の出力軸であり、ミッションケース(図示せず)に対して回転可能に支持されている。カウンターシャフト38の回転は、車両1の後部に配置されたディファレンシャルギヤ(図示せず)に伝達され、主駆動輪である後輪2aが駆動される。 The countershaft 38 is an output shaft of the transmission 15 and is rotatably supported with respect to a transmission case (not shown). The rotation of the countershaft 38 is transmitted to a differential gear (not shown) arranged at the rear portion of the vehicle 1 to drive the rear wheels 2a, which are the main drive wheels.

低速側ギヤ40は、メインシャフト36に取り付けられたギヤ40aと、カウンターシャフト38に取り付けられたギヤ40bから構成され、これらのギヤ40aと40bは、常時噛み合っている。カウンターシャフト38のギヤ40bは、カウンターシャフト38に対して固定されており、常にカウンターシャフト38と共に回転するように構成されている。これに対して、メインシャフト36のギヤ40aは、メインシャフト36に対して空動可能に取り付けられている(但し、軸方向には摺動しない)。これにより、ギヤ40aは、噛合いクラッチ44によりメインシャフト36に固定された状態において、動力を伝達することができる。 The low-speed side gear 40 is composed of a gear 40a attached to the main shaft 36 and a gear 40b attached to the countershaft 38. These gears 40a and 40b are always in mesh. The gear 40b of the countershaft 38 is fixed with respect to the countershaft 38 and configured to rotate together with the countershaft 38 at all times. On the other hand, the gear 40a of the main shaft 36 is attached to the main shaft 36 so as to be free to move (however, it does not slide in the axial direction). As a result, the gear 40 a can transmit power while being fixed to the main shaft 36 by the dog clutch 44 .

同様に、高速側ギヤ42は、メインシャフト36に取り付けられたギヤ42aと、カウンターシャフト38に取り付けられたギヤ42bから構成され、これらのギヤ42aと42bは、常時噛み合っている。カウンターシャフト38のギヤ42bは、カウンターシャフト38に対して固定されており、常にカウンターシャフト38と共に回転するように構成されている。これに対して、メインシャフト36のギヤ42aは、メインシャフト36に対して空動可能に取り付けられており、噛合いクラッチ46によりメインシャフト36に固定された状態において、動力を伝達可能に構成されている。 Similarly, the high-speed side gear 42 is composed of a gear 42a attached to the main shaft 36 and a gear 42b attached to the countershaft 38, and these gears 42a and 42b are in constant mesh. The gear 42b of the countershaft 38 is fixed with respect to the countershaft 38 and configured to rotate together with the countershaft 38 at all times. On the other hand, the gear 42a of the main shaft 36 is attached to the main shaft 36 so as to be free to move, and is configured to be able to transmit power while being fixed to the main shaft 36 by the dog clutch 46. ing.

低速側の噛合いクラッチ44は、メインシャフト36に固定されたクラッチ・カム・リング52と、このクラッチ・カム・リング52の外周に取り付けられたクラッチ・リング54と、を有する。
クラッチ・カム・リング52は円筒状の部材であり、メインシャフト36の外周に取り付けられ、メインシャフト36と一体となって回転するように構成されている。また、クラッチ・カム・リング52の外周面には、概ね軸方向に延びるV字状のカム溝52aが、円周方向に等間隔に複数設けられている。
The low speed dog clutch 44 has a clutch cam ring 52 fixed to the main shaft 36 and a clutch ring 54 attached to the outer periphery of the clutch cam ring 52 .
The clutch cam ring 52 is a cylindrical member attached to the outer circumference of the main shaft 36 and configured to rotate integrally with the main shaft 36 . A plurality of V-shaped cam grooves 52a extending in the axial direction are provided on the outer peripheral surface of the clutch cam ring 52 at equal intervals in the circumferential direction.

クラッチ・リング54は、クラッチ・カム・リング52の外周に配置されたドーナツ板状の円板であり、クラッチ・カム・リング52に対して軸方向に摺動可能に取り付けられている。また、クラッチ・リング54の内周には、半径方向内方に突出した、複数の円形断面のカム突部54aが、円周方向に等間隔に設けられている。これらのカム突部54aは、クラッチ・カム・リング52の外周に設けられた複数のカム溝52aに夫々受け入れられている。この構成により、クラッチ・リング54は、軸方向に摺動される際、クラッチ・カム・リング52に設けられたV字状のカム溝52aに沿って円周方向にも移動される。 The clutch ring 54 is a doughnut-shaped disk arranged on the outer periphery of the clutch cam ring 52 and attached to the clutch cam ring 52 so as to be slidable in the axial direction. In addition, a plurality of cam protrusions 54a having a circular cross-section are provided on the inner periphery of the clutch ring 54 at equal intervals in the circumferential direction and protrude radially inward. These cam protrusions 54a are received in a plurality of cam grooves 52a provided on the outer circumference of the clutch cam ring 52, respectively. With this configuration, the clutch ring 54 is also moved circumferentially along the V-shaped cam groove 52a provided in the clutch cam ring 52 when the clutch ring 54 is slid in the axial direction.

一方、クラッチ・リング54の一方の面には、軸方向に突出するように複数のクラッチ歯54bが設けられている。これらのクラッチ歯54bは、クラッチ・リング54の、ギヤ40aに対向する側の面に、放射方向に延びるように等間隔に形成されている。一方、ギヤ40aの、クラッチ・リング54に対向する側の面にも複数のクラッチ歯40cが放射方向に延びるように等間隔に形成されている。これらギヤ40aの各クラッチ歯40cと、クラッチ・リング54の各クラッチ歯54bは、クラッチ・リング54がギヤ40aに向けて軸方向に摺動されると、夫々係合するように形成されている。このようにクラッチ歯40cとクラッチ歯54bが互いに係合した状態においては、メインシャフト36に対するギヤ40aの回転が阻止され、低速側ギヤ40(ギヤ40a及び40b)による動力の伝達が可能となる。なお、図6は、クラッチ・リング54がギヤ40aに近接した位置へ摺動され、クラッチ歯40cとクラッチ歯54bが係合した状態を示している。 On the other hand, one surface of the clutch ring 54 is provided with a plurality of clutch teeth 54b so as to protrude in the axial direction. These clutch teeth 54b are formed on the surface of the clutch ring 54 facing the gear 40a at equal intervals so as to extend radially. On the other hand, the surface of the gear 40a facing the clutch ring 54 is also formed with a plurality of clutch teeth 40c at regular intervals so as to extend radially. Each clutch tooth 40c of gear 40a and each clutch tooth 54b of clutch ring 54 are formed to engage with each other when clutch ring 54 is axially slid toward gear 40a. . When the clutch teeth 40c and 54b are thus engaged with each other, the gear 40a is prevented from rotating with respect to the main shaft 36, and power can be transmitted by the low-speed side gear 40 (gears 40a and 40b). 6 shows a state in which clutch ring 54 has been slid to a position close to gear 40a and clutch teeth 40c and 54b are engaged.

さらに、クラッチ・リング54の外周縁部は、シフト・フォーク48の先端に設けられた凹部48aに受け入れられている。このため、シフト・フォーク48の移動によって、クラッチ・リング54はクラッチ・カム・リング52上を軸方向に摺動され、クラッチ・リング54とギヤ40aの係合、解除が切り替えられる。 Furthermore, the outer peripheral edge of the clutch ring 54 is received in a recess 48 a provided at the tip of the shift fork 48 . Therefore, the movement of the shift fork 48 axially slides the clutch ring 54 on the clutch cam ring 52 to switch between engagement and disengagement of the clutch ring 54 and the gear 40a.

次に、高速側の噛合いクラッチ46は、低速側の噛合いクラッチ44と同様の構成を備えており、メインシャフト36に固定されたクラッチ・カム・リング56と、このクラッチ・カム・リング56の外周に取り付けられたクラッチ・リング58と、を有する。
クラッチ・カム・リング56は円筒状の部材であり、その外周面には、概ね軸方向に延びるV字状のカム溝56aが、円周方向に等間隔に複数設けられている。
Next, the high-speed side dog clutch 46 has the same configuration as the low-speed side dog clutch 44, and includes a clutch cam ring 56 fixed to the main shaft 36 and a clutch cam ring 56 that is fixed to the main shaft 36. and a clutch ring 58 mounted on the outer periphery of the .
The clutch cam ring 56 is a cylindrical member, and a plurality of V-shaped cam grooves 56a extending substantially in the axial direction are provided on its outer peripheral surface at equal intervals in the circumferential direction.

クラッチ・リング58は、クラッチ・カム・リング52の外周に配置されたドーナツ板状の円板であり、その内周には、半径方向内方に突出した、複数の円形断面のカム突部58aが、円周方向に等間隔に設けられている。これらのカム突部58aは、クラッチ・カム・リング56の外周のカム溝56aに夫々受け入れられ、クラッチ・リング58は、軸方向に摺動される際、V字状のカム溝56aに沿って円周方向にも移動される。 The clutch ring 58 is a doughnut-shaped disc arranged on the outer periphery of the clutch cam ring 52, and on the inner periphery thereof, a plurality of cam protrusions 58a having a circular cross-section projecting radially inward. are provided at equal intervals in the circumferential direction. These cam protrusions 58a are respectively received in cam grooves 56a on the outer periphery of the clutch cam ring 56, and the clutch ring 58 slides along the V-shaped cam grooves 56a when axially slid. It is also moved in the circumferential direction.

一方、クラッチ・リング58の一方の面には、軸方向に突出するように複数のクラッチ歯58bが設けられている。一方、ギヤ42aの、クラッチ・リング58に対向する側の面にも複数のクラッチ歯40cが放射方向に延びるように等間隔に形成されている。これらギヤ42aの各クラッチ歯42cと、クラッチ・リング58の各クラッチ歯58bは夫々係合するように形成され、係合した状態においてはメインシャフト36に対するギヤ42aの回転が阻止され、高速側ギヤ42(ギヤ42a及び42b)による動力の伝達が可能となる。なお、図6は、クラッチ・リング58がギヤ42aから離間した位置へ摺動され、クラッチ歯42cとクラッチ歯58bの係合が解除された状態を示している。 On the other hand, one surface of the clutch ring 58 is provided with a plurality of clutch teeth 58b so as to protrude in the axial direction. On the other hand, the surface of the gear 42a facing the clutch ring 58 is also formed with a plurality of clutch teeth 40c at regular intervals so as to extend radially. Each clutch tooth 42c of the gear 42a and each clutch tooth 58b of the clutch ring 58 are formed so as to engage with each other. Power can be transmitted by 42 (gears 42a and 42b). 6 shows a state in which the clutch ring 58 is slid away from the gear 42a and the clutch teeth 42c and 58b are disengaged.

さらに、クラッチ・リング58の外周縁部は、シフト・フォーク50の先端に設けられた凹部50aに受け入れられている。このため、シフト・フォーク50の移動によって、クラッチ・リング58はクラッチ・カム・リング54上を軸方向に摺動され、クラッチ・リング58とギヤ42aの係合、解除が切り替えられる。即ち、シフト・フォーク48、50の移動に伴って、クラッチ・リング54とギヤ40a、及びクラッチ・リング58とギヤ42aの係合、解除が夫々切り替えられる。これにより、低速側ギヤ40(ギヤ40a及び40b)による動力の伝達と、高速側ギヤ42(ギヤ42a及び42b)による動力の伝達が、切り替えられる。 Furthermore, the outer peripheral edge of the clutch ring 58 is received in a recess 50 a provided at the tip of the shift fork 50 . Therefore, the movement of the shift fork 50 axially slides the clutch ring 58 on the clutch cam ring 54 to switch between engagement and disengagement of the clutch ring 58 and the gear 42a. That is, as the shift forks 48 and 50 move, the engagement and disengagement of the clutch ring 54 and the gear 40a and between the clutch ring 58 and the gear 42a are switched respectively. As a result, power transmission by the low speed side gear 40 (gears 40a and 40b) and power transmission by the high speed side gear 42 (gears 42a and 42b) are switched.

また、シフト・フォーク48、50は、円筒形のシフトドラム(図示せず)の外周面に設けられた溝(図示せず)に沿って、メインシャフト36の軸線方向(図6の横方向)に移動可能に設けられている。これにより、アクチュエータ(図示せず)によってシフトドラム(図示せず)が回転されると、これに形成された溝(図示せず)に従って所定のパターンでシフト・フォーク48及び50が移動され、各ギヤの係合が切り替えられる。 Further, the shift forks 48, 50 are moved along a groove (not shown) provided on the outer peripheral surface of a cylindrical shift drum (not shown) in the axial direction of the main shaft 36 (horizontal direction in FIG. 6). is provided so as to be able to move to Accordingly, when the shift drum (not shown) is rotated by the actuator (not shown), the shift forks 48 and 50 are moved in a predetermined pattern according to the grooves (not shown) formed in the shift drum. Gear engagement is switched.

次に、トランスミッション15におけるギヤの切り替えを説明する。
トランスミッション15による変速は、制御装置24がアクチュエータ(図示せず)を制御して、シフトドラム(図示せず)を回転させ、各シフト・フォークを移動させることにより、自動的に行われる。また、制御装置24により設定されるギヤ段は、エンジン12の回転数や車両1の速度等に基づいて自動的に選択され(オートマチックモード)、或いは運転者の操作に基づいて選択される(マニュアルモード)。
Next, switching of gears in the transmission 15 will be described.
Shifting by the transmission 15 is automatically effected by the controller 24 controlling actuators (not shown) to rotate a shift drum (not shown) and move each shift fork. Further, the gear set by the control device 24 is automatically selected based on the number of revolutions of the engine 12, the speed of the vehicle 1, etc. (automatic mode), or is selected based on the driver's operation (manual mode). mode).

上述したように、図6は、低速側ギヤ40による動力の伝達が行われ、高速側ギヤ42のギヤ42aは、メインシャフト36に対して空転している状態を示している。図6に示す低速側ギヤ40により動力が伝達されている状態から、高速側ギヤ42による動力の伝達に切り替える(シフトアップする)場合には、シフトドラム(図示せず)に設けられた溝に沿ってシフト・フォーク48、50を移動させる。即ち、トランスミッション15を高速側に切り替える場合には、シフト・フォーク48をギヤ40aから離間させると共に、シフト・フォーク50をギヤ42aに近接させる。 As described above, FIG. 6 shows a state in which power is transmitted by the low-speed gear 40 and the gear 42 a of the high-speed gear 42 is rotating idle with respect to the main shaft 36 . When switching (shifting up) from the state in which power is transmitted by the low-speed gear 40 shown in FIG. move the shift forks 48, 50 along. That is, when switching the transmission 15 to the high speed side, the shift fork 48 is moved away from the gear 40a and the shift fork 50 is brought closer to the gear 42a.

まず、低速側ギヤ40により動力が伝達されている状態では、クラッチ・リング54のクラッチ歯54bとギヤ40aのクラッチ歯40cが係合している。この状態では、メインシャフト36、ギヤ40a、クラッチ・カム・リング52及びクラッチ・リング54は一体的に、完全に同一の回転数で回転している。次に、トランスミッション15を高速側に切り替えるべく、シフト・フォーク50により高速側のクラッチ・リング58をギヤ42aに近づける。これにより、クラッチ・リング58のクラッチ歯58bとギヤ42aのクラッチ歯42cが接触して、瞬間的に高速側ギヤ42によっても動力が伝達されるようになるため、メインシャフト36及びカウンターシャフト38の回転速度が僅かに変化する。 First, while power is being transmitted by the low-speed gear 40, the clutch teeth 54b of the clutch ring 54 and the clutch teeth 40c of the gear 40a are engaged. In this state, the main shaft 36, gear 40a, clutch cam ring 52 and clutch ring 54 are integrally rotating at exactly the same number of revolutions. Next, in order to switch the transmission 15 to the high speed side, the shift fork 50 moves the clutch ring 58 on the high speed side closer to the gear 42a. As a result, the clutch teeth 58b of the clutch ring 58 and the clutch teeth 42c of the gear 42a come into contact with each other, and the power is instantaneously transmitted by the high-speed side gear 42 as well. Rotational speed changes slightly.

この回転速度の変化により、完全に一致していたクラッチ・カム・リング52とクラッチ・リング54の回転に、僅かな回転速度差が発生する。この回転速度差に基づいて、クラッチ・カム・リング52に形成されたV字状のカム溝52aの斜面が、クラッチ・リング54のカム突部54aを押圧する。このカム溝52aの斜面がカム突部54aを押圧する力の分力は、クラッチ歯54bと40cの係合を解除すると共に、クラッチ・リング54をギヤ40aから引き離す方向に作用し、クラッチ・リング54とギヤ40aの係合が解除される。一方、高速側のクラッチ・リング58のクラッチ歯58bと、ギヤ42aのクラッチ歯42cが係合し、高速側ギヤ42によって動力が伝達されるようになる。 This change in rotational speed causes a slight rotational speed difference between the perfectly matched clutch cam ring 52 and clutch ring 54 rotations. Based on this rotational speed difference, the slope of the V-shaped cam groove 52a formed in the clutch cam ring 52 presses the cam protrusion 54a of the clutch ring 54. As shown in FIG. The force component of the force with which the slope of the cam groove 52a presses the cam protrusion 54a disengages the clutch teeth 54b and 40c and acts in the direction of separating the clutch ring 54 from the gear 40a. 54 is disengaged from gear 40a. On the other hand, the clutch teeth 58b of the clutch ring 58 on the high speed side and the clutch teeth 42c of the gear 42a are engaged, and power is transmitted by the gear 42 on the high speed side.

このように、シフト・フォーク48の移動に基づくクラッチ・リング54とギヤ40aの係合の解除と、シフト・フォーク50の移動に基づくクラッチ・リング58とギヤ42aの係合が、ほぼ同時に行われる。これにより、低速側ギヤ40から高速側ギヤ42への変速が瞬時に実行され、実質的な駆動力の途切れが無い状態で高速側への変速が完了する。 Thus, disengagement of clutch ring 54 and gear 40a based on movement of shift fork 48 and engagement of clutch ring 58 and gear 42a based on movement of shift fork 50 are performed substantially simultaneously. . As a result, the shift from the low-speed gear 40 to the high-speed gear 42 is instantaneously executed, and the shift to the high-speed side is completed without substantial interruption of the driving force.

なお、図6においては、各クラッチ・リングの片側にのみ係合すべきギヤが配置されていたが、各クラッチ・リングの両面にクラッチ歯を設けると共に、各クラッチ・リングの両側に選択的に係合すべきギヤが配置されるようにトランスミッションを構成することもできる。これにより、コンパクトな構成で多数の変速段を設けることができる。 In FIG. 6, gears to be engaged are arranged only on one side of each clutch ring, but clutch teeth are provided on both sides of each clutch ring, and both sides of each clutch ring are selectively engaged. The transmission can also be configured so that the gears to be engaged are arranged. As a result, a large number of gear stages can be provided with a compact configuration.

次に、図7を参照して、制御装置24により実行される電動機走行モード及び内燃機関走行モードの動作を説明する。図7は、各モードにおける動作の一例を示すタイムチャートである。 Next, with reference to FIG. 7, operations in the electric motor driving mode and the internal combustion engine driving mode executed by the control device 24 will be described. FIG. 7 is a time chart showing an example of operation in each mode.

図7に示すタイムチャートは、上段から順に、車両1の速度、エンジン12が発生するトルク、主駆動モータ16が発生するトルク、副駆動モータ20が発生するトルク、キャパシタ22の電圧、キャパシタ22電流、及びバッテリ18電流を示している。なお、主駆動モータ16のトルク、及び副駆動モータ20のトルクを示すグラフにおいて、正の値は各モータがトルクを発生している状態を意味し、負の値は各モータが車両1の運動エネルギーを回生している状態を意味する。また、キャパシタ22電流、及びバッテリ18電流を示すグラフにおいて、負の値は各モータに電力を供給(放電)している状態を意味し、正の値は各モータにおいて回生された電力を充電している状態を意味する。 The time chart shown in FIG. 7 shows, from the top, the speed of the vehicle 1, the torque generated by the engine 12, the torque generated by the main drive motor 16, the torque generated by the auxiliary drive motor 20, the voltage of the capacitor 22, and the current of the capacitor 22. , and battery 18 current. In the graph showing the torque of the main drive motor 16 and the torque of the auxiliary drive motor 20, a positive value means that each motor is generating torque, and a negative value means that each motor is generating torque. It means the state of regenerating energy. In the graphs showing the current of the capacitor 22 and the current of the battery 18, a negative value means that power is supplied (discharged) to each motor, and a positive value means that the power regenerated in each motor is charged. means that the

まず、図7の時刻t1において、電動機走行モードにより、運転者が車両1を発進させ、加速している。この状態では、主駆動モータ16がトルクを発生し、車速が上昇する(図10の時刻t1~t2)。この際、主駆動モータ16に電力を供給するバッテリ18から放電電流が流れる一方、副駆動モータ20はトルクを発生させないため、キャパシタ22からの放電電流はゼロのままであり、キャパシタ22の電圧も変化しない。また、時刻t1~t2では、電動機走行モードに設定されているため、エンジン12は駆動されない(エンジン12に燃料は供給されず、トルクを発生しない)。 First, at time t1 in FIG. 7, the driver starts and accelerates the vehicle 1 in the electric motor running mode. In this state, the main drive motor 16 generates torque and the vehicle speed increases (time t 1 to t 2 in FIG. 10). At this time, while a discharge current flows from the battery 18 that supplies power to the main drive motor 16, the auxiliary drive motor 20 does not generate torque, so the discharge current from the capacitor 22 remains zero and the voltage of the capacitor 22 It does not change. Further, from time t 1 to t 2 , the engine 12 is not driven (no fuel is supplied to the engine 12 and no torque is generated) because the electric motor running mode is set.

図7に示す例では、時刻t1~t2の間、車両1を加速させた後、時刻t3まで車両1は定速走行されている。次に、時刻t3において、運転者が車両1のブレーキペダル(図示せず)を操作すると、主駆動モータ16による駆動が停止(トルクを発生しない)されると共に、副駆動モータ20により、車両1の運動エネルギーが電力として回生される。運動エネルギーの回生により車両1は減速され、バッテリ18からの放電電流がゼロとなる一方、副駆動モータ20による電力の回生により、キャパシタ22に充電電流が流れ、キャパシタ22の電圧が上昇する。 In the example shown in FIG. 7, after accelerating the vehicle 1 between times t 1 and t 2 , the vehicle 1 runs at a constant speed until time t 3 . Next, at time t3 , when the driver operates the brake pedal (not shown) of the vehicle 1, the driving by the main driving motor 16 is stopped (torque is not generated), and the auxiliary driving motor 20 causes the vehicle to The kinetic energy of 1 is regenerated as electric power. The regeneration of kinetic energy slows down the vehicle 1, and the discharge current from the battery 18 becomes zero.

図7の時刻t4において、車両1が停止すると、キャパシタ22への充電電流がゼロとなり、キャパシタ22の電圧も一定になる。次いで、時刻t5において再び車両1が発進され、低速走行に至った(時刻t6)後、車両1の減速が開始(時刻t7)されると、副駆動モータ20による電力の回生が行われる。このように、市街地の中などで比較的低速で発進、停止が繰り返される間は、電動機走行モードに設定され、車両1は純粋に電気自動車(EV)として機能し、エンジン12はトルクを発生しない。 At time t4 in FIG. 7 , when the vehicle 1 stops, the charging current to the capacitor 22 becomes zero and the voltage of the capacitor 22 also becomes constant. Next, at time t 5 , the vehicle 1 is started again, and after traveling at low speed (time t 6 ), deceleration of the vehicle 1 is started (time t 7 ), and electric power is regenerated by the sub-drive motor 20 . will be Thus, while starting and stopping are repeated at a relatively low speed in an urban area, etc., the electric motor driving mode is set, the vehicle 1 functions purely as an electric vehicle (EV), and the engine 12 does not generate torque. .

さらに、図7の時刻t8において車両1が発進されると、車両1が加速される。次いで、時刻t9において、車両1の速度が所定の車速を超えると、主駆動モータ16が駆動されると共に、副駆動モータ20も駆動される。このように、電動機走行モードにおいて、所定値以上の車速で、所定値以上の加速が行われると、必要な動力を得るために主駆動モータ16及び副駆動モータ20に電力が供給され、これらによって車両1が駆動される。この際、主駆動モータ16にはバッテリ18から電力が供給され、副駆動モータ20にはキャパシタ22から電力が供給される。このようにキャパシタ22から電力が供給されることにより、キャパシタ22の電圧は低下する。 Further, when the vehicle 1 is started at time t8 in FIG. 7 , the vehicle 1 is accelerated. Next, at time t9, when the speed of the vehicle 1 exceeds a predetermined vehicle speed, the main drive motor 16 is driven and the auxiliary drive motor 20 is also driven. As described above, in the electric motor running mode, when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value and the acceleration is equal to or higher than the predetermined value, electric power is supplied to the main driving motor 16 and the sub-driving motor 20 in order to obtain the necessary power. Vehicle 1 is driven. At this time, power is supplied to the main drive motor 16 from the battery 18 and power is supplied to the auxiliary drive motor 20 from the capacitor 22 . By supplying power from the capacitor 22 in this way, the voltage of the capacitor 22 decreases.

図7の時刻t10において、車両1が定速走行に移行する(アクセルペダルの操作が所定量未満になる)と、副駆動モータ20による駆動が停止され(トルクを発生しなくなる)、主駆動モータ16のみによって車両1が駆動される。このように、車両1が所定車速以上で走行している状態であっても、所定量以上の加速が行われていない状態では、主駆動モータ16のみにより車両1が駆動される。 At time t10 in FIG. 7 , when the vehicle 1 shifts to constant speed running (the operation of the accelerator pedal becomes less than a predetermined amount), the drive by the sub-drive motor 20 is stopped (torque is no longer generated), and the main drive motor 20 is stopped. Vehicle 1 is driven only by motor 16 . As described above, even when the vehicle 1 is traveling at a speed equal to or higher than the predetermined vehicle speed, the vehicle 1 is driven only by the main drive motor 16 unless the vehicle is accelerated by the predetermined amount or more.

また、時刻t9~t10の間の副駆動モータ20の駆動により、キャパシタ22の電圧が所定値以下に低下したため、時刻t10において制御装置24は高圧DC/DCコンバータ26aに信号を送り、キャパシタ22への充電を行う。即ち、高圧DC/DCコンバータ26aは、バッテリ18に蓄積されている電荷を昇圧してキャパシタ22に充電を行う。これにより、図7の時刻t10~t11においては、主駆動モータ16を駆動するための電流及びキャパシタ22を充電するための電流が、バッテリ18から放電される。なお、副駆動モータ20により大きな電力が回生され、キャパシタ22の電圧が所定値以上に上昇した場合には、制御装置24は高圧DC/DCコンバータ26aに信号を送り、キャパシタ22の電圧を降圧してバッテリ18への充電を行う。このように、副駆動モータ20により回生された電力は、副駆動モータ20によって消費されるか、又はキャパシタ22に一旦蓄積された後、高圧DC/DCコンバータ26aを介してバッテリ18に充電される。 Further, due to the driving of the sub-drive motor 20 between time t 9 and t 10 , the voltage of the capacitor 22 dropped below a predetermined value. Charge the capacitor 22 . That is, the high-voltage DC/DC converter 26a boosts the electric charge accumulated in the battery 18 and charges the capacitor 22 with the electric charge. As a result, the current for driving the main drive motor 16 and the current for charging the capacitor 22 are discharged from the battery 18 during times t 10 to t 11 in FIG. When a large amount of electric power is regenerated by the auxiliary drive motor 20 and the voltage of the capacitor 22 rises above a predetermined value, the control device 24 sends a signal to the high-voltage DC/DC converter 26a to reduce the voltage of the capacitor 22. to charge the battery 18. In this way, the electric power regenerated by the sub-drive motor 20 is consumed by the sub-drive motor 20, or is temporarily stored in the capacitor 22, and then charged to the battery 18 via the high-voltage DC/DC converter 26a. .

図7の時刻t11において、車両1が減速する(ブレーキペダルが操作される)と、主駆動モータ16及び副駆動モータ20の両方で車両1の運動エネルギーが電力として回生される。主駆動モータ16によって回生された電力はバッテリ18へ蓄積され、副駆動モータ20によって回生された電力はキャパシタ22に蓄積される。このように、所定車速以上でブレーキペダルが操作された場合には、主駆動モータ16及び副駆動モータ20の両方で電力の回生が行われ、バッテリ18及びキャパシタ22に電荷が蓄積される。 At time t11 in FIG. 7 , when the vehicle 1 decelerates (the brake pedal is operated), both the main drive motor 16 and the sub-drive motor 20 regenerate the kinetic energy of the vehicle 1 as electric power. Electric power regenerated by the main drive motor 16 is stored in the battery 18 , and electric power regenerated by the sub-drive motor 20 is stored in the capacitor 22 . Thus, when the brake pedal is operated at a vehicle speed equal to or higher than a predetermined vehicle speed, both the main drive motor 16 and the sub-drive motor 20 regenerate electric power, and the battery 18 and the capacitor 22 are charged.

次に、図7の時刻t12において、運転者によってスイッチ(図示せず)が操作され、車両1が電動機走行モードから内燃機関走行モードに切り替えられると共に、アクセルペダル(図示せず)が踏み込まれる。車両1が内燃機関走行モードに切り替えられると、エンジン12への燃料の供給が開始され、エンジン12がトルクを発生するようになる。即ち、本実施形態においては、エンジン12の出力軸(図示せず)は主駆動モータ16の出力軸(図示せず)と直結されているため、エンジン12の出力軸は常に主駆動モータ16の駆動と共に回転されている。しかしながら、電動機走行モードにおいては、エンジン12への燃料供給が行われないためエンジン12はトルクを発生しておらず、内燃機関走行モードにおいて燃料供給が開始されることによりトルクを発生するようになる。 Next, at time t12 in FIG. 7 , the driver operates a switch (not shown) to switch the vehicle 1 from the electric motor running mode to the internal combustion engine running mode, and depresses the accelerator pedal (not shown). . When the vehicle 1 is switched to the internal combustion engine running mode, the supply of fuel to the engine 12 is started and the engine 12 generates torque. That is, in this embodiment, since the output shaft (not shown) of the engine 12 is directly connected to the output shaft (not shown) of the main drive motor 16, the output shaft of the engine 12 is always connected to the main drive motor 16. It rotates with the drive. However, in the electric motor running mode, fuel is not supplied to the engine 12, so the engine 12 does not generate torque. In the internal combustion engine running mode, torque is generated by starting fuel supply. .

また、電動機走行モードから内燃機関走行モードに切り替えられた直後は、制御装置24は、主駆動モータ16によりエンジン始動用のトルクを発生させる(図7の時刻t12~t13)。このエンジン始動用のトルクは、エンジン12への燃料供給が開始された後、エンジン12が実際にトルクを発生するようになるまでの間、車両1を走行させると共に、エンジン12がトルクを発生する前後のトルクムラを抑制するために発生される。また、本実施形態においては、内燃機関走行モードに切り替えられた時点におけるエンジン12の回転数が所定回転数未満の場合にはエンジン12への燃料供給は開始されず、エンジン始動用のトルクによりエンジン12が所定回転数以上になった時点で燃料供給が開始される。本実施形態においては、エンジン12の回転数が2000rpm以上に上昇したとき、燃料供給が開始される。 Further, immediately after switching from the electric motor running mode to the internal combustion engine running mode, the control device 24 causes the main drive motor 16 to generate torque for starting the engine (time t 12 to t 13 in FIG. 7). This torque for starting the engine causes the vehicle 1 to travel and the engine 12 to generate torque until the engine 12 actually generates torque after the fuel supply to the engine 12 is started. It is generated to suppress the torque unevenness in the front and rear. Further, in the present embodiment, when the number of revolutions of the engine 12 is less than the predetermined number of revolutions at the time of switching to the internal combustion engine running mode, the fuel supply to the engine 12 is not started, and the torque for starting the engine is generated. When 12 reaches a predetermined number of revolutions or more, fuel supply is started. In this embodiment, fuel supply is started when the rotation speed of the engine 12 rises to 2000 rpm or more.

エンジン12が始動された後、内燃機関走行モードにおいては、車両1を駆動するための動力は専らエンジン12から出力され、主駆動モータ16及び副駆動モータ20が車両1を駆動するための動力を出力することはない。このため、運転者は、内燃機関により駆動される車両1の運転フィーリングを楽しむことができる。 After the engine 12 is started, in the internal combustion engine running mode, the power for driving the vehicle 1 is exclusively output from the engine 12, and the power for driving the vehicle 1 is supplied by the main drive motor 16 and the auxiliary drive motor 20. No output. Therefore, the driver can enjoy driving feeling of the vehicle 1 driven by the internal combustion engine.

次いで、図7の時刻t14において、運転者がブレーキペダル(図示せず)を操作すると、エンジン12への燃料供給が停止され、燃料の消費が抑制される。さらに、主駆動モータ16及び副駆動モータ20により、車両1の運動エネルギーが電気エネルギーとして回生され、バッテリ18及びキャパシタ22に夫々充電電流が流れる。 Next, at time t14 in FIG. 7, when the driver operates the brake pedal (not shown), the fuel supply to the engine 12 is stopped and fuel consumption is suppressed. Further, the kinetic energy of the vehicle 1 is regenerated as electrical energy by the main drive motor 16 and the sub-drive motor 20, and charging currents flow through the battery 18 and the capacitor 22, respectively.

なお、内燃機関走行モードにおける車両1の減速中において、制御装置24は、有段変速機であるトランスミッション15の切り替え時(変速時)に、副駆動モータ20を駆動してトルク調整を実行する。このトルク調整トにより発生されるトルクは瞬間的にトルク抜け等を補完するものであり、車両1を駆動するトルクには該当しない。トルク調整の詳細については後述する。 During deceleration of the vehicle 1 in the internal combustion engine running mode, the control device 24 drives the sub-drive motor 20 to perform torque adjustment when switching the transmission 15, which is a stepped transmission (during shifting). The torque generated by this torque adjustment momentarily compensates for torque omission, etc., and does not correspond to the torque for driving the vehicle 1 . Details of the torque adjustment will be described later.

一方、図7の時刻t15において、車両1が停止すると、制御装置24は、エンジン12のアイドリングを維持するために必要な最小限の燃料を供給する。また、制御装置24は、エンジン12が低回転数でアイドリングを維持できるよう、主駆動モータ16によりアシストトルクを発生させる。 On the other hand, at time t15 in FIG. 7, when the vehicle 1 stops, the controller 24 supplies the minimum amount of fuel necessary to keep the engine 12 idling. The control device 24 also causes the main drive motor 16 to generate assist torque so that the engine 12 can maintain idling at a low rotational speed.

本実施形態においては、エンジン12はフライホイールレスエンジンであるが、主駆動モータ16が発生するアシストトルクが擬似的なフライホイールとして作用し、エンジン12は低回転数で滑らかなアイドリングを維持することができる。また、フライホイールレスエンジンを採用することにより、内燃機関走行モードの走行中には、エンジン12の高い応答性が得られ、フィーリングの良い運転を楽しむことができる。 In this embodiment, the engine 12 is a flywheelless engine, but the assist torque generated by the main drive motor 16 acts as a pseudo-flywheel, and the engine 12 maintains smooth idling at low rpm. can be done. Moreover, by adopting a flywheelless engine, high responsiveness of the engine 12 can be obtained during running in the internal combustion engine running mode, and driving with a good feeling can be enjoyed.

また、内燃機関走行モードにおいて車両1が停車している状態から発進する場合には、制御装置24は主駆動モータ16に信号を送り、主駆動モータ16の回転数(=エンジン12の回転数)を所定回転数まで上昇させる。エンジン回転数が所定回転数まで上昇した後、制御装置24は、エンジン12にエンジン駆動用の燃料を供給して、エンジン12による駆動を発生させ、内燃機関走行モードによる走行が行なわれる。 Further, when the vehicle 1 is started from a stopped state in the internal combustion engine running mode, the control device 24 sends a signal to the main drive motor 16 to indicate the number of revolutions of the main drive motor 16 (=the number of revolutions of the engine 12). up to a predetermined number of revolutions. After the engine speed rises to a predetermined speed, the control device 24 supplies fuel for driving the engine to the engine 12 to cause the engine 12 to drive, and the vehicle travels in the internal combustion engine travel mode.

次に、図8乃至10を参照して、トランスミッション15の切り替え時(変速時)における車両1の加速度の変化を説明する。
図8は、トランスミッション15を高速側へ切り替えた(シフトアップした)場合における車両1の加速度を、横軸を時間[Sec]、縦軸を加速度[m/Sec2]として模式的に示したグラフである。同様に、図9及び図10は、トランスミッション15を低速側へ切り替えた(シフトダウンした)場合における車両1の加速度を、横軸を時間[Sec]、縦軸を加速度[m/Sec2]として模式的に示したグラフである。
Next, with reference to FIGS. 8 to 10, changes in the acceleration of the vehicle 1 when switching the transmission 15 (during shifting) will be described.
FIG. 8 is a graph schematically showing the acceleration of the vehicle 1 when the transmission 15 is switched to the high speed side (shifted up), with the horizontal axis representing time [Sec] and the vertical axis representing acceleration [m/Sec 2 ]. is. Similarly, FIGS. 9 and 10 show the acceleration of the vehicle 1 when the transmission 15 is switched to the low speed side (shifted down), with the horizontal axis representing time [Sec] and the vertical axis representing acceleration [m/Sec 2 ]. It is a graph schematically shown.

まず、図8は、車両1のアクセルペダル(図示せず)を全開まで踏み込んだ状態において、トランスミッション15を1速から2速に切り替えた場合における車両1の加速度の変化を示している。ここで、図8に示す例において、変速前における車両1の加速度はG1[m/Sec2]である。まず、図8の破線に示すように、有段変速機をアクチュエータによって自動的に切り替える所謂オートシフトマニュアル(ASM)式の一般的なトランスミッションでは、変速に約300~800[mSec](図8の例では約500[mSec])の時間を要する。この間、車両の加速度は約0G程度まで低下し、乗員には「失速感」が与えられ、不快に感じられる。 First, FIG. 8 shows changes in acceleration of the vehicle 1 when the transmission 15 is switched from the 1st speed to the 2nd speed with the accelerator pedal (not shown) of the vehicle 1 fully depressed. Here, in the example shown in FIG. 8, the acceleration of the vehicle 1 before shifting is G1 [m/Sec 2 ]. First, as shown by the dashed line in FIG. 8, in a so-called auto shift manual (ASM) type general transmission that automatically switches the stepped transmission by an actuator, the gear shift takes about 300 to 800 [mSec] (in FIG. 8). In the example, it takes about 500 [mSec]). During this time, the acceleration of the vehicle decreases to about 0 G, and the occupant feels a "stall" and feels uncomfortable.

これに対し、図8の一点鎖線に示すように、トルクコンバータを備えたオートマチックトランスミッションにおいては、1速から2速への変速時における加速度の落ち込みは極めて少なく、乗員が「失速感」を感じることはない。
さらに、図8の実線に示すように、本実施形態においては、トランスミッション15として、高速側への変速時には実質的に駆動力が途切れないシームレスシフト式の変速機が採用されているため、変速時における加速度の低下が抑制されている。即ち、本実施形態においては、変速時における加速度の落ち込み量が、変速前の加速度G1に対してα%以下に抑えられている。この変速時におけるα%程度の加速度の落ち込みは、スポーツ仕様の車両の性能として十分なものであり、乗員が「失速感」を感じることは殆どない。
On the other hand, as shown by the one-dot chain line in FIG. 8, in an automatic transmission equipped with a torque converter, the drop in acceleration when shifting from 1st to 2nd is extremely small, and the occupant feels a "stall." no.
Furthermore, as shown by the solid line in FIG. 8, in this embodiment, as the transmission 15, a seamless shift type transmission is adopted in which the driving force is not substantially interrupted when shifting to the high speed side. is suppressed. That is, in the present embodiment, the amount of decrease in acceleration during gear shifting is suppressed to α% or less of the acceleration G1 before gear shifting. This drop in acceleration of about α% at the time of gear shifting is sufficient for the performance of a vehicle with sports specifications, and the occupant hardly feels a "stall feeling."

一方、図8の破線に示した一般的なオートシフトマニュアル式のトランスミッションにおける加速度の落ち込みを、モータの駆動力を使用して抑制することが考えられる。この場合、図8の破線に示す加速度の落ち込みを、実線に示す本実施形態の車両駆動装置10程度の落ち込みまで抑制するために、瞬間的にΔT1[Nm]程度のトルクでアシストする必要がある。このアシストに要するモータトルクΔT1は大きなものであり、単独のモータで走行する電気自動車において必要とされるトルクに匹敵し、アシストのために大型のモータが必要とされてしまい、重量の大幅な増加に繋がる。 On the other hand, it is conceivable to use the driving force of the motor to suppress the drop in acceleration in a general auto-shift manual transmission shown by the dashed line in FIG. In this case, in order to suppress the drop in acceleration indicated by the dashed line in FIG. be. The motor torque ΔT 1 required for this assist is large, and is comparable to the torque required in an electric vehicle that runs on a single motor. lead to an increase.

次に、図9は、車両1のアクセルペダル(図示せず)を踏み込んでいる状態において、トランスミッション15を3速から2速に切り替えた場合における車両1の加速度の変化を示している。即ち、図9では、所定の車速から、アクセル開度が所定速度で増加するように車両1のアクセルペダル(図示せず)を踏み込んでいる状態において、トランスミッション15が低速側に切り替えられ(シフトダウンされ)ている。 Next, FIG. 9 shows changes in the acceleration of the vehicle 1 when the transmission 15 is switched from the 3rd speed to the 2nd speed with the accelerator pedal (not shown) of the vehicle 1 being depressed. That is, in FIG. 9, the transmission 15 is switched to the low speed side (shift down) in a state where the accelerator pedal (not shown) of the vehicle 1 is depressed so that the accelerator opening increases at a predetermined speed from a predetermined vehicle speed. is).

ここで、図9に示す例において、変速前における車両1の加速度はG2[m/Sec2]である。まず、図9の破線に示すように、オートシフトマニュアル式の一般的なトランスミッションでは、変速に約300~1000[mSec](図9の例では約600[mSec])の時間を要する。この間、車両の加速度は約0G程度まで低下し、乗員には「失速感」が与えられ、不快に感じられる。 Here, in the example shown in FIG. 9, the acceleration of the vehicle 1 before shifting is G2 [m/Sec 2 ]. First, as shown by the dashed line in FIG. 9, in a typical auto-shift manual type transmission, it takes about 300 to 1000 [mSec] (about 600 [mSec] in the example of FIG. 9) for shifting. During this time, the acceleration of the vehicle decreases to about 0 G, and the occupant feels a "stall" and feels uncomfortable.

これに対し、図9の一点鎖線に示すように、トルクコンバータを備えたオートマチックトランスミッションにおいては、3速から2速への変速時における加速度の落ち込みは極めて少なく、乗員が「失速感」を感じることはない。
ここで、本実施形態においては、トランスミッション15として、シームレスシフト式の変速機が採用されているが、低速側への変速(シフトダウン)時には駆動力の途切れが発生する。このため、本実施形態においては、低速側への変速時において、制御装置24は各副駆動モータ20に信号を送って駆動力を発生させ、駆動力の落ち込みを補完する。即ち、図9の実線に示すように、本実施形態においては、トランスミッション15による低速側への変速時において、副駆動モータ20に駆動力を発生させ、変速時における駆動力の途切れを補完して、加速度の落ち込みを防止している。このため、スポーツ仕様の車両として十分な性能が得られ、乗員が「失速感」を感じることはない。
On the other hand, as shown by the one-dot chain line in FIG. 9, in an automatic transmission equipped with a torque converter, the drop in acceleration when shifting from 3rd to 2nd is extremely small, and the occupant feels a "stall". no.
Here, in the present embodiment, a seamless shift type transmission is adopted as the transmission 15, but the driving force is interrupted when shifting to the low speed side (downshifting). Therefore, in the present embodiment, when shifting to the low speed side, the control device 24 sends a signal to each sub-drive motor 20 to generate driving force to compensate for the drop in driving force. That is, as shown by the solid line in FIG. 9, in this embodiment, when the transmission 15 shifts to the low speed side, the auxiliary drive motor 20 is caused to generate a driving force to compensate for the discontinuity of the driving force during shifting. , which prevents acceleration drop. Therefore, sufficient performance is obtained as a sports vehicle, and the occupants do not feel a "stall feeling."

このように、本実施形態においては、図9の破線に示した一般的なオートシフトマニュアル式のトランスミッションと同程度の加速度の落ち込みを、副駆動モータ20の駆動力により補完している。ここで、加速度の落ち込みを、変速前の加速度G2に対してα%以下の落ち込みに抑制するために必要なトルクはΔT2[Nm]である。このトルクΔT2は、図8に例示した高速側への変速時に要求されるトルクよりも十分に小さく、比較的小型の副駆動モータ20によって加速度の落ち込みを効果的に補完することができる。 As described above, in this embodiment, the driving force of the sub-drive motor 20 compensates for the drop in acceleration to the same extent as in a general auto-shift manual transmission indicated by the dashed line in FIG. Here, the torque required to suppress the acceleration drop to α% or less relative to the acceleration G2 before shifting is ΔT 2 [Nm]. This torque ΔT 2 is sufficiently smaller than the torque required when shifting to the high speed side illustrated in FIG.

また、本実施形態においては、シフトダウンに伴う主駆動輪(後輪2a)における駆動力の途切れを、インホイールモータである副駆動モータ20により副駆動輪(前輪2b)で補完している。このため、エンジン12から主駆動輪に動力を伝達する動力伝達機構14の動特性の影響を受けることなく、高い応答性で駆動力を補完することができる。また、トランスミッション15の低速側への切り替え時における副駆動モータ20による駆動力は、ごく短時間発生させるものであり、実質的に車両1を駆動するものではない。このため、副駆動モータ20が発生する駆動力は、副駆動モータ20によって回生され、キャパシタ22に蓄積された電荷によって生成することができる。 Further, in the present embodiment, the discontinuity of the driving force of the main driving wheels (rear wheels 2a) due to downshifting is compensated by the auxiliary driving wheels (front wheels 2b) by the auxiliary driving motor 20, which is an in-wheel motor. Therefore, the driving force can be complemented with high responsiveness without being affected by the dynamic characteristics of the power transmission mechanism 14 that transmits power from the engine 12 to the main drive wheels. Further, the driving force by the auxiliary driving motor 20 when switching the transmission 15 to the low speed side is generated for a very short time and does not substantially drive the vehicle 1 . Therefore, the driving force generated by the sub-driving motor 20 can be generated by electric charges regenerated by the sub-driving motor 20 and accumulated in the capacitor 22 .

次に、図10は、車両1のアクセルペダル(図示せず)を踏まずに、エンジンブレーキにより減速している状態において、トランスミッション15を3速から2速に切り替えた場合における車両1の減速度の変化を示している。図10に示す例において、変速前における車両1の加速度は0よりも小さく、この状態でトランスミッション15が低速側に変速されている。まず、図10の破線に示すように、オートシフトマニュアル式の一般的なトランスミッションでは、変速に約300~1000[mSec](図10の例では約600[mSec])の時間を要する。この間、エンジンブレーキによる減速度が作用しなくなるため、車両の加速度は約0G程度まで上昇し、乗員には「空走感」が与えられ、不快に感じられる。 Next, FIG. 10 shows the deceleration of the vehicle 1 when the transmission 15 is switched from the 3rd speed to the 2nd speed in a state in which the vehicle 1 is decelerated by engine braking without stepping on the accelerator pedal (not shown). change. In the example shown in FIG. 10, the acceleration of the vehicle 1 before shifting is smaller than 0, and in this state, the transmission 15 shifts to the low speed side. First, as shown by the dashed line in FIG. 10, a general auto-shift manual transmission requires about 300 to 1000 [mSec] (about 600 [mSec] in the example of FIG. 10) for gear shifting. During this time, the deceleration by the engine brake does not work, so the acceleration of the vehicle rises to about 0 G, giving the occupant a feeling of "running idle" and feeling uncomfortable.

これに対し、図10の一点鎖線に示すように、トルクコンバータを備えたオートマチックトランスミッションにおいては、3速から2速への変速時における加速度の上昇は極めて少なく、乗員が「空走感」を感じることはない。
ここで、本実施形態においては、トランスミッション15として、シームレスシフト式の変速機が採用されているが、低速側への変速(シフトダウン)時には所定時間エンジンブレーキが作用しなくなる。このため、本実施形態においては、車両1の減速時に低速側へ変速された場合には、制御装置24は各副駆動モータ20に信号を送って車両1の運動エネルギーの回生を行い、制動力を発生させる。即ち、図10の実線に示すように、本実施形態においては、減速中においてトランスミッション15が低速側へ切り替えられた場合には、副駆動モータ20により運動エネルギーを回生させ、変速時における制動力の途切れを補完して、加速度の上昇を防止している。このため、スポーツ仕様の車両として十分な性能が得られ、乗員が「空走感」を感じることはない。
On the other hand, as shown by the one-dot chain line in FIG. 10, in an automatic transmission equipped with a torque converter, the increase in acceleration when shifting from 3rd to 2nd gear is extremely small, and the occupant feels "free running". never.
Here, in the present embodiment, a seamless shift type transmission is adopted as the transmission 15, but the engine brake does not act for a predetermined time when shifting to the low speed side (downshifting). For this reason, in the present embodiment, when the vehicle 1 is decelerated and the gear is shifted to the low speed side, the control device 24 sends a signal to each sub-drive motor 20 to regenerate the kinetic energy of the vehicle 1 to generate a braking force. generate That is, as shown by the solid line in FIG. 10, in this embodiment, when the transmission 15 is switched to the low speed side during deceleration, the kinetic energy is regenerated by the sub-drive motor 20, and the braking force is reduced during gear shifting. It compensates for the discontinuity and prevents the increase in acceleration. Therefore, sufficient performance is obtained as a sports vehicle, and the occupants do not feel "free running".

このように、本実施形態においては、図10の破線に示した一般的なオートシフトマニュアル式のトランスミッションと同程度の加速度の上昇を、副駆動モータ20の回生による制動力により抑制している。ここで、通常のエンジンブレーキと同等の制動力を得るために必要な制動トルクはΔT3[Nm]である。この制動トルクΔT3は、比較的小型の副駆動モータ20の回生によって十分に得ることができ、「空走感」を効果的に抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, the braking force generated by the regeneration of the sub-drive motor 20 suppresses the increase in acceleration to the same degree as in the general auto-shift manual transmission indicated by the dashed line in FIG. 10 . Here, the braking torque required to obtain a braking force equivalent to that of normal engine braking is ΔT 3 [Nm]. This braking torque ΔT 3 can be sufficiently obtained by regeneration of the relatively small sub-drive motor 20, and can effectively suppress the "free running feeling".

本発明の第1実施形態の車両駆動装置10によれば、制御装置24がアシストモータである副駆動モータ20に駆動力を発生させ、変速時における駆動力の途切れを補完する(図9)ので、乗員に与えられる「失速感」を抑制することができ、車両の乗り心地を良好にすることができる。また、本実施形態の車両駆動装置10によれば、高速側への変速時において実質的に駆動力が途切れないシームレスシフト式のトランスミッション15(図6)と、低速側への変速時において駆動力の途切れを補完する比較的小型の副駆動モータ20を組み合わせている。このため、車両重量の大幅な増加による運動性能の低下や、大幅なコストアップを回避しながら、変速時における駆動力の途切れを抑制することにより、車両1の乗り心地を良好にすることができる。 According to the vehicle drive system 10 of the first embodiment of the present invention, the control device 24 causes the sub-drive motor 20, which is an assist motor, to generate a drive force to compensate for the discontinuity of the drive force during shifting (FIG. 9). , the "stall feeling" given to the occupant can be suppressed, and the ride comfort of the vehicle can be improved. Further, according to the vehicle drive system 10 of the present embodiment, the seamless shift type transmission 15 (FIG. 6), in which the driving force is not substantially interrupted when shifting to the high speed side, and the driving force when shifting to the low speed side. A relatively small sub-drive motor 20 is combined to compensate for the discontinuity. Therefore, it is possible to improve the ride comfort of the vehicle 1 by suppressing the interruption of the driving force at the time of shifting while avoiding the deterioration of the motion performance due to the large increase in the vehicle weight and the large increase in the cost. .

また、本実施形態の車両駆動装置10によれば、主駆動輪である後輪2aに対する駆動力を発生する主駆動モータ16を備えているので、エンジン12の駆動力を使用しない電動機走行モード(図7)を実現することができる。この結果、エンジン12による車両1の走行が規制されている区域においても車両1を走行させることができる。また、所定車速以上で車両1を加速させる場合に副駆動モータ20が駆動力を発生させる(図7の時刻t9)ので、小型の主駆動モータ16で電動機走行モードを実現することが可能になり、車両全体を軽量化することができる。 Further, according to the vehicle drive system 10 of the present embodiment, since the main drive motor 16 that generates the drive force for the rear wheels 2a, which are the main drive wheels, is provided, an electric motor drive mode that does not use the drive force of the engine 12 ( 7) can be realized. As a result, the vehicle 1 can be driven even in areas where the driving of the vehicle 1 by the engine 12 is restricted. Further, when the vehicle 1 is accelerated at a predetermined vehicle speed or higher, the auxiliary drive motor 20 generates driving force (time t 9 in FIG. 7), so that the small main drive motor 16 can be used to realize the electric motor driving mode. As a result, the weight of the entire vehicle can be reduced.

さらに、本実施形態の車両駆動装置10によれば、副駆動モータ20がインホイールモータ(図5)であるため、発生した駆動力が直接車輪に伝達されるので、駆動力が途切れるタイミングで車両1に瞬時に駆動力を付加することができる。このため、駆動力の途切れにより乗員に与えられる失速感を、より効果的に抑制することができる。 Furthermore, according to the vehicle drive system 10 of the present embodiment, since the auxiliary drive motor 20 is an in-wheel motor (FIG. 5), the generated driving force is directly transmitted to the wheels, so that the vehicle is driven at the timing when the driving force is interrupted. 1 can be instantaneously applied with a driving force. Therefore, it is possible to more effectively suppress the sense of stall given to the occupant due to the interruption of the driving force.

また、本実施形態の車両駆動装置10によれば、副駆動モータ20がインホイールモータであり、モータの出力が変速されることなく、直接、副駆動輪である前輪2bが駆動される(図1)ので、副駆動モータ20の回転出力を変速するための機構を設ける必要がなく、車両1を軽量化することができる。 Further, according to the vehicle drive system 10 of the present embodiment, the auxiliary drive motor 20 is an in-wheel motor, and the front wheels 2b, which are auxiliary drive wheels, are directly driven without changing the output of the motor (Fig. 1) Therefore, there is no need to provide a mechanism for changing the rotation output of the auxiliary drive motor 20, and the weight of the vehicle 1 can be reduced.

さらに、本実施形態の車両駆動装置10によれば、内燃機関走行モードにおいては、主駆動モータ16による駆動力が発生されない(図7)ので、車両1はエンジン12が発生する駆動力によって駆動され、運転者はエンジン12で走行する車両1の運転フィーリングを十分に楽しむことができる。 Furthermore, according to the vehicle drive system 10 of the present embodiment, the driving force generated by the main drive motor 16 is not generated in the internal combustion engine running mode (FIG. 7), so the vehicle 1 is driven by the driving force generated by the engine 12. , the driver can fully enjoy the driving feeling of the vehicle 1 running on the engine 12 .

また、本実施形態の車両駆動装置10によれば、車両1の前部に配置されたエンジン12が発生した駆動力が後輪2aに伝達され、後輪2aが駆動されるので、車両1の運動性能を高めることができる。 Further, according to the vehicle drive system 10 of the present embodiment, the driving force generated by the engine 12 arranged in the front part of the vehicle 1 is transmitted to the rear wheels 2a, and the rear wheels 2a are driven. Exercise performance can be enhanced.

次に、図11を参照して、本発明の第2実施形態による車両駆動装置を説明する。
図11は、本発明の第2実施形態による車両駆動装置を搭載した車両のレイアウト図である。
Next, a vehicle drive system according to a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a layout diagram of a vehicle equipped with a vehicle drive system according to a second embodiment of the invention.

本実施形態による車両駆動装置は、エンジンが発生する駆動力の伝達構造、及び副駆動モータの配置が上述した第1実施形態とは異なっている。従って、ここでは、本実施形態による車両駆動装置の、第1実施形態とは異なる部分のみを説明し、同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 The vehicle drive system according to this embodiment differs from the above-described first embodiment in the transmission structure of the driving force generated by the engine and in the arrangement of the auxiliary drive motor. Therefore, only the portions of the vehicle drive system according to the present embodiment that differ from those of the first embodiment will be described here, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図8に示すように、本発明の第2実施形態による車両駆動装置110を搭載した車両100は、運転席よりも前方の、車両の前部に内燃機関であるエンジン112が搭載されている。また、車両100は、エンジン112の駆動力によって主駆動輪である左右1対の後輪2aが駆動される所謂FR(Front Engine Rear Drive)車である。また、後述するように、後輪2aは主駆動モータ116、及び副駆動モータ120によっても駆動される。 As shown in FIG. 8, a vehicle 100 equipped with a vehicle drive system 110 according to the second embodiment of the present invention has an internal combustion engine 112 mounted in front of the driver's seat. Further, the vehicle 100 is a so-called FR (Front Engine Rear Drive) vehicle in which a pair of left and right rear wheels 2a that are main driving wheels are driven by the driving force of the engine 112 . The rear wheels 2a are also driven by a main drive motor 116 and a sub-drive motor 120, as will be described later.

車両100に搭載された本発明の第2実施形態による車両駆動装置110は、後輪2aを駆動するエンジン112と、有段変速機であるトランスミッション115と、後輪2aを駆動する主駆動モータ116と、バッテリ118と、モータ制御装置である制御装置124と、を有する。さらに、車両駆動装置110は、左右の後輪2aを駆動するアシストモータである副駆動モータ120と、その近傍に配置されたキャパシタ122と、を有する。 A vehicle drive system 110 according to the second embodiment of the present invention mounted on a vehicle 100 includes an engine 112 that drives the rear wheels 2a, a transmission 115 that is a stepped transmission, and a main drive motor 116 that drives the rear wheels 2a. , a battery 118, and a controller 124, which is a motor controller. Further, the vehicle drive system 110 has a sub-drive motor 120, which is an assist motor for driving the left and right rear wheels 2a, and a capacitor 122 arranged in the vicinity thereof.

エンジン112は、車両100の主駆動輪である後輪2aに対する駆動力を発生するための内燃機関である。本実施形態においては、車両100の前部に配置されたエンジン112の駆動力が、トランスミッション115、プロペラシャフト117a、カップリング117b、及び後輪用のリヤディファレンシャルギヤ117cを介して左右の後輪2aに伝達される。 Engine 112 is an internal combustion engine for generating driving force for rear wheels 2 a that are main driving wheels of vehicle 100 . In this embodiment, the driving force of the engine 112 arranged in the front part of the vehicle 100 is applied to the left and right rear wheels 2a via the transmission 115, the propeller shaft 117a, the coupling 117b, and the rear differential gear 117c for the rear wheels. is transmitted to

トランスミッション115は、エンジン112の出力軸の回転数を変換して出力する有段変速機であり、トランスミッション115の出力は、プロペラシャフト117a、カップリング117b、及びリヤディファレンシャルギヤ117cを介して左右の後輪2aに伝達される。また、本実施形態においても、トランスミッション115として、低速側への変速時には伝達する駆動力が途切れるが、高速側への変速時には実質的に駆動力が途切れないシームレスシフト式の変速機が採用されている。さらに、プロペラシャフト117aは、車両100の下部中央に、前後方向に延びるように形成されたトンネル部の中に通され、その後端部にカップリング117bが接続されている。カップリング117bは入力された駆動力をリヤディファレンシャルギヤ117cに伝達する。 The transmission 115 is a stepped transmission that converts the rotation speed of the output shaft of the engine 112 and outputs the output. transmitted to the wheel 2a. Also in this embodiment, as the transmission 115, a seamless shift type transmission is adopted in which the driving force to be transmitted is interrupted when shifting to the low speed side, but the driving force is not substantially interrupted when shifting to the high speed side. there is Further, the propeller shaft 117a is passed through a tunnel portion formed in the lower center of the vehicle 100 so as to extend in the front-rear direction, and a coupling 117b is connected to the rear end thereof. Coupling 117b transmits the input driving force to rear differential gear 117c.

主駆動モータ116は、主駆動輪に対する駆動力を発生するための電動機であって、車両100の車体上に設けられ、エンジン112の後方に、エンジン112に隣接して配置されている。また、車両100のトンネル部の中にはインバータ116aが配置されており、このインバータ116aにより、バッテリ118の直流電圧が交流電圧に変換されて主駆動モータ116に供給される。さらに、図11に示すように、主駆動モータ116はエンジン112と直列に接続されており、主駆動モータ116が発生した駆動力もトランスミッション115を介して後輪2aに伝達される。本実施形態においては、主駆動モータ116として、48Vで駆動される25kWの永久磁石電動機(永久磁石同期電動機)が採用されている。 Main drive motor 116 is an electric motor for generating driving force for the main drive wheels, is provided on the vehicle body of vehicle 100 , and is arranged behind engine 112 and adjacent to engine 112 . Further, an inverter 116 a is arranged in the tunnel portion of the vehicle 100 , and this inverter 116 a converts the DC voltage of the battery 118 into AC voltage and supplies it to the main drive motor 116 . Further, as shown in FIG. 11, the main drive motor 116 is connected in series with the engine 112, and the driving force generated by the main drive motor 116 is also transmitted to the rear wheels 2a via the transmission 115. As shown in FIG. In this embodiment, a 25 kW permanent magnet motor (permanent magnet synchronous motor) driven at 48 V is employed as the main drive motor 116 .

バッテリ118は、主として主駆動モータ116を作動させる電気エネルギーを蓄積するための蓄電器であり、トンネル部の中の、インバータ116aの後ろ側に配置されている。さらに、本実施形態においては、バッテリ118として、48V、3.5kWhのリチウムイオンバッテリ(LIB)が使用されている。 The battery 118 is a capacitor for storing electrical energy that primarily operates the main drive motor 116, and is located behind the inverter 116a in the tunnel section. Furthermore, in this embodiment, a 48 V, 3.5 kWh lithium ion battery (LIB) is used as the battery 118 .

次に、副駆動モータ120は、主駆動輪である後輪2aに対する駆動力を発生するように設けられ、カップリング117b及び後輪用のリヤディファレンシャルギヤ117cと一体化されている。また、副駆動モータ120は車両100の車体側に設けられたオンボードモータであり、トランスミッション115を介することなく、リヤディファレンシャルギヤ117cを介して左右の後輪2aに駆動力が伝達される。また、図11に示すように、副駆動モータ120には、キャパシタ(CAP)122からの電流が、副駆動モータ用のインバータ120aにより交流に変換されて供給される。 Next, the sub-driving motor 120 is provided so as to generate driving force for the rear wheels 2a, which are the main driving wheels, and is integrated with the coupling 117b and the rear differential gear 117c for the rear wheels. Auxiliary drive motor 120 is an on-board motor provided on the vehicle body side of vehicle 100, and a driving force is transmitted to left and right rear wheels 2a via rear differential gear 117c without transmission 115. Further, as shown in FIG. 11, the current from a capacitor (CAP) 122 is converted into alternating current by an inverter 120a for the sub-driving motor and supplied to the sub-driving motor 120 .

キャパシタ122は、副駆動モータ120によって回生された電力を蓄積するように設けられている。図11に示すように、キャパシタ122及びインバータ120aは、車両100の幅方向中央に配置されたカップリング117b、リヤディファレンシャルギヤ117c、及び副駆動モータ120の近傍に隣接して配置されている。また、キャパシタ122はバッテリ118と直列に接続され、キャパシタ122からの電力は、インバータ120a、ワイヤハーネス122aを介して副駆動モータ120に供給される。 A capacitor 122 is provided to store power regenerated by the sub-drive motor 120 . As shown in FIG. 11, capacitor 122 and inverter 120a are arranged adjacent to coupling 117b, rear differential gear 117c, and sub-drive motor 120, which are arranged in the center of vehicle 100 in the width direction. Also, the capacitor 122 is connected in series with the battery 118, and the power from the capacitor 122 is supplied to the auxiliary drive motor 120 via the inverter 120a and the wire harness 122a.

これにより、副駆動モータ120は、バッテリ118の端子間電圧よりも高い電圧で駆動される。さらに、キャパシタ122は、バッテリ118よりも高い電圧で電荷を蓄積するように構成される。なお、バッテリ118とキャパシタ122の間には電圧変換器である高圧DC/DCコンバータ126aが接続されている。この高圧DC/DCコンバータ126aにより、バッテリ118とキャパシタ122の間で双方向に充電を行うことができる。また、バッテリ118と車両100の12V電装品(図示せず)の間には、低圧DC/DCコンバータ126bが接続されており、バッテリ118に蓄積された電荷を12Vに降圧して電装品等に供給することができる。 As a result, the sub-drive motor 120 is driven at a voltage higher than the voltage across the terminals of the battery 118 . Additionally, capacitor 122 is configured to store charge at a higher voltage than battery 118 . A high-voltage DC/DC converter 126a, which is a voltage converter, is connected between the battery 118 and the capacitor 122. FIG. Bidirectional charging between the battery 118 and the capacitor 122 can be performed by the high voltage DC/DC converter 126a. A low-voltage DC/DC converter 126b is connected between the battery 118 and the 12V electrical equipment (not shown) of the vehicle 100, and steps down the electric charge accumulated in the battery 118 to 12V and supplies it to the electrical equipment. can supply.

一方、図11に示すように、制御装置124は、エンジン112、主駆動モータ116及び副駆動モータ120を制御して、電動機走行モード及び内燃機関走行モードを実行するように構成されている。さらに、制御装置124は、トランスミッション115による低速側への変速時において、副駆動モータ120に駆動力を発生させ、変速時における駆動力の途切れを補完するように構成されている。具体的には、制御装置124は、マイクロプロセッサ、メモリ、インタフェイス回路、及びこれらを作動させるプログラム(以上、図示せず)等によって構成することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 11, the control device 124 is configured to control the engine 112, the main drive motor 116 and the sub-drive motor 120 to execute the electric motor driving mode and the internal combustion engine driving mode. Further, the control device 124 is configured to cause the sub-drive motor 120 to generate a driving force when the transmission 115 shifts to the low speed side, and compensate for the discontinuity of the driving force during shifting. Specifically, the control device 124 can be composed of a microprocessor, a memory, an interface circuit, and a program (not shown) for operating them.

本発明の第2実施形態による車両駆動装置110は、このように構成されているため、アシストモータである副駆動モータ120が発生した駆動力が、トランスミッション115を介することなく主駆動輪である後輪2aに作用する。即ち、副駆動モータ120は、エンジン112からの動力伝達系において、トランスミッション115よりも下流側に配置されているので、トランスミッション115を介することなく後輪2aを駆動することができる。このため、本発明の第1実施形態による車両駆動装置10と同様に、低速側への変速時において、副駆動モータ120に駆動力を発生させることにより、トランスミッション115による駆動力の途切れを補完することができる。 Since the vehicle drive system 110 according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, the driving force generated by the sub-drive motor 120 which is an assist motor is transmitted to the main drive wheels without passing through the transmission 115 . Acts on ring 2a. That is, since the auxiliary drive motor 120 is arranged downstream of the transmission 115 in the power transmission system from the engine 112 , it can drive the rear wheels 2 a without the transmission 115 . For this reason, as in the vehicle drive system 10 according to the first embodiment of the present invention, the drive force generated by the auxiliary drive motor 120 is generated at the time of shifting to the low speed side, thereby complementing the interruption of the drive force by the transmission 115. be able to.

本発明の第2実施形態の車両駆動装置110によれば、アシストモータである副駆動モータ120の駆動力により、変速時における駆動力の途切れを、主駆動輪である後輪2aを駆動して補完することができる。即ち、本実施形態の車両駆動装置110においては、アシストモータである副駆動モータ120による駆動力は、エンジン112の駆動力と共に主駆動輪に作用される。しかしながら、副駆動モータ120の駆動力は、トランスミッション115を介することなく、トランスミッション115の下流側に加えられるので、トランスミッション115における駆動力の途切れを補完することができる。 According to the vehicle drive system 110 of the second embodiment of the present invention, the drive force of the auxiliary drive motor 120, which is an assist motor, is used to drive the rear wheels 2a, which are the main drive wheels, to compensate for the interruption of the drive force during gear shifting. can be complemented. That is, in the vehicle drive system 110 of the present embodiment, the driving force of the auxiliary driving motor 120, which is an assist motor, acts on the main driving wheels together with the driving force of the engine 112. FIG. However, since the driving force of the sub-drive motor 120 is applied to the downstream side of the transmission 115 without passing through the transmission 115 , it is possible to compensate for the interruption of the driving force in the transmission 115 .

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、本発明の車両駆動装置をFR車に適用していたが、車両の前方部分にエンジンを配置して前輪を主駆動輪とする所謂FF車や、車両の後方部分にエンジンを配置して後輪を主駆動輪とする所謂RR車等、様々なタイプの車両に本発明を適用することができる。また、上述した実施形態においては、主駆動輪を駆動する主駆動モータが備えられていたが、主駆動モータを備えていない車両駆動装置に本発明を適用することもできる。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made to the above-described embodiments. In particular, in the above-described embodiment, the vehicle drive system of the present invention is applied to an FR vehicle. The present invention can be applied to various types of vehicles such as a so-called RR vehicle in which an engine is arranged in the rear wheels and the rear wheels are the main drive wheels. Further, in the above-described embodiment, a main drive motor for driving the main drive wheels is provided, but the present invention can also be applied to a vehicle drive system that does not include a main drive motor.

また、上述した第1実施形態においては、インホイールモータをアシストモータ(副駆動モータ20)として採用し、副駆動輪を駆動していたが、オンボードモータにより副駆動輪を駆動して駆動力の途切れを補完するように本発明を構成することもできる。さらに、上述した第2実施形態においては、オンボードモータをアシストモータ(副駆動モータ120)として採用し、主駆動輪を駆動していたが、インホイールモータにより主駆動輪を駆動して駆動力の途切れを補完するように本発明を構成することもできる。 In addition, in the above-described first embodiment, the in-wheel motor is employed as the assist motor (sub-driving motor 20) to drive the sub-driving wheels. The present invention can also be configured to compensate for the discontinuity of . Furthermore, in the above-described second embodiment, the on-board motor is employed as the assist motor (sub-drive motor 120) to drive the main drive wheels, but the in-wheel motor drives the main drive wheels to generate driving force. The present invention can also be configured to compensate for the discontinuity of .

1 車両
2a 後輪(主駆動輪)
2b 前輪(副駆動輪)
10 車両駆動装置
12 エンジン(内燃機関)
14 動力伝達機構
14a プロペラシャフト
14b クラッチ
15 トランスミッション(有段変速機)
16 主駆動モータ(主駆動電動機)
16a インバータ
18 バッテリ(蓄電器)
20 副駆動モータ(アシストモータ)
20a インバータ
22 キャパシタ
22a ブラケット
22b ハーネス
24 制御装置(モータ制御装置)
26a 高圧DC/DCコンバータ(電圧変換器)
26b 低圧DC/DCコンバータ
28 ステータ
28a ステータベース
28b ステータシャフト
28c ステータコイル
30 ロータ
30a ロータ本体
30b ロータコイル
32 電気絶縁液室
32a 電気絶縁液
34 ベアリング
36 メインシャフト
38 カウンターシャフト
40 低速側ギヤ
40a ギヤ
40b ギヤ
40c クラッチ歯
42 高速側ギヤ
42a ギヤ
42b ギヤ
42c クラッチ歯
44 噛合いクラッチ
46 噛合いクラッチ
48 シフト・フォーク
48a 凹部
50 シフト・フォーク
50a 凹部
52 クラッチ・カム・リング
52a カム溝
54 クラッチ・リング
54a カム突部
54b クラッチ歯
56 クラッチ・カム・リング
56a カム溝
58 クラッチ・リング
58a カム突部
58b クラッチ歯
100 車両
110 車両駆動装置
112 エンジン
115 トランスミッション(有段変速機)
116 主駆動モータ
116a インバータ
117a プロペラシャフト
117b カップリング
117c リヤディファレンシャルギヤ
118 バッテリ
120 副駆動モータ(アシストモータ)
120a インバータ
122 キャパシタ
122a ワイヤハーネス
124 制御装置(モータ制御装置)
126a 高圧DC/DCコンバータ
126b 低圧DC/DCコンバータ
1 vehicle 2a rear wheel (main driving wheel)
2b front wheel (secondary drive wheel)
10 vehicle driving device 12 engine (internal combustion engine)
14 power transmission mechanism 14a propeller shaft 14b clutch 15 transmission (stepped transmission)
16 main drive motor (main drive motor)
16a Inverter 18 Battery (accumulator)
20 sub-drive motor (assist motor)
20a inverter 22 capacitor 22a bracket 22b harness 24 control device (motor control device)
26a high voltage DC/DC converter (voltage converter)
26b Low voltage DC/DC converter 28 Stator 28a Stator base 28b Stator shaft 28c Stator coil 30 Rotor 30a Rotor main body 30b Rotor coil 32 Electrical insulating fluid chamber 32a Electrical insulating fluid 34 Bearing 36 Main shaft 38 Countershaft 40 Low speed side gear 40a Gear 40b Gear 40c clutch tooth 42 high speed side gear 42a gear 42b gear 42c clutch tooth 44 dog clutch 46 dog clutch 48 shift fork 48a recess 50 shift fork 50a recess 52 clutch cam ring 52a cam groove 54 clutch ring 54a cam protrusion Part 54b Clutch tooth 56 Clutch cam ring 56a Cam groove 58 Clutch ring 58a Cam protrusion 58b Clutch tooth 100 Vehicle 110 Vehicle drive device 112 Engine 115 Transmission (stepped transmission)
116 Main drive motor 116a Inverter 117a Propeller shaft 117b Coupling 117c Rear differential gear 118 Battery 120 Sub drive motor (assist motor)
120a Inverter 122 Capacitor 122a Wire harness 124 Control device (motor control device)
126a high voltage DC/DC converter 126b low voltage DC/DC converter

Claims (6)

内燃機関を使用して車両を駆動する車両駆動装置であって、
上記車両の主駆動輪を駆動するための駆動力を発生する内燃機関と、
この内燃機関の出力軸に接続され、上記内燃機関の出力軸の回転数を変換して出力する有段変速機と、
副駆動輪に駆動力を作用させ、又は上記有段変速機を介することなく上記主駆動輪に駆動力を作用させるように設けられたアシストモータと、
このアシストモータが出力する駆動力を制御するモータ制御装置と、を有し、
上記有段変速機は、低速側への変速時には伝達する駆動力が途切れるが、高速側への変速時には実質的に駆動力が途切れないシームレスシフト式のトランスミッションであり、
上記モータ制御装置は、上記有段変速機による低速側への変速時において、上記アシストモータに駆動力を発生させ、変速時における駆動力の途切れを補完することを特徴とする車両駆動装置。
A vehicle drive system for driving a vehicle using an internal combustion engine,
an internal combustion engine that generates driving force for driving main drive wheels of the vehicle;
a stepped transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine for converting the rotation speed of the output shaft of the internal combustion engine and outputting the output;
an assist motor provided to apply a driving force to the sub-driving wheels or to apply the driving force to the main driving wheels without going through the stepped transmission;
a motor control device for controlling the driving force output by the assist motor,
The stepped transmission is a seamless shift type transmission in which the driving force to be transmitted is interrupted when shifting to the low speed side, but the driving force is substantially not interrupted when shifting to the high speed side,
A vehicle driving device, wherein the motor control device causes the assist motor to generate a driving force when shifting to a lower speed side by the stepped transmission to compensate for interruption of the driving force during shifting.
さらに、上記車両の車体に設けられ、上記主駆動輪に対する駆動力を発生する主駆動モータを有し、上記モータ制御装置は、上記主駆動モータ及び上記アシストモータが発生する駆動力を使用して上記車両を走行させる電動機走行モードを実行可能に構成され、上記モータ制御装置は、上記電動機走行モードにおいて、所定車速以上で上記車両を加速させる場合にのみ上記アシストモータに駆動力を発生させる請求項1記載の車両駆動装置。 Further, the vehicle body has a main drive motor that generates driving force for the main drive wheels, and the motor control device uses the drive force generated by the main drive motor and the assist motor. 3. The motor control device is configured to be capable of executing an electric motor running mode for running the vehicle, and wherein the motor control device causes the assist motor to generate a driving force only when the vehicle is accelerated at a predetermined vehicle speed or higher in the electric motor running mode. 1. A vehicle drive system according to claim 1. 上記アシストモータは、上記主駆動輪又は上記副駆動輪に設けられたインホイールモータである請求項1又は2に記載の車両駆動装置。 3. The vehicle drive system according to claim 1, wherein the assist motor is an in-wheel motor provided on the main drive wheel or the auxiliary drive wheel. 上記アシストモータは、その出力が変速されることなく、直接、上記副駆動輪を駆動するように設けられている請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両駆動装置。 4. The vehicle drive system according to any one of claims 1 to 3, wherein the assist motor is provided so as to directly drive the sub-driving wheels without having its output changed. 上記モータ制御装置は、上記内燃機関が発生する駆動力によって上記車両を走行させる内燃機関走行モードを実行可能に構成され、上記モータ制御装置は、上記内燃機関走行モードにおいては、上記主駆動モータによる駆動力を発生させない請求項2乃至4の何れか1項に記載の車両駆動装置。 The motor control device is configured to be capable of executing an internal combustion engine running mode in which the vehicle is driven by the driving force generated by the internal combustion engine. 5. The vehicle drive system according to claim 2, which does not generate driving force. さらに、上記内燃機関が発生した駆動力を伝達するための動力伝達機構を有し、上記内燃機関は上記車両の前部に配置され、上記内燃機関が発生した駆動力は上記動力伝達機構によって主駆動輪である後輪に伝達される請求項1乃至5の何れか1項に記載の車両駆動装置。 Further, a power transmission mechanism for transmitting the driving force generated by the internal combustion engine is provided, the internal combustion engine is arranged in the front part of the vehicle, and the driving force generated by the internal combustion engine is mainly transmitted by the power transmission mechanism. 6. The vehicle drive system according to any one of claims 1 to 5, wherein the power is transmitted to rear wheels that are driving wheels.
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